ES2985102T3 - Fluidic propulsion system and thrust and lift generator for aerial vehicles - Google Patents
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Abstract
Un vehículo comprende un cuerpo principal y un generador de gas que produce una corriente de gas. Al menos un conducto delantero y un conducto trasero están acoplados fluidamente al generador. Un primer y un segundo eyector delantero están acoplados fluidamente al al menos un conducto delantero. Al menos un eyector trasero está acoplado fluidamente al al menos un conducto trasero. Los eyectores delanteros incluyen respectivamente una estructura de salida de la que sale gas del al menos un conducto delantero. El al menos un eyector trasero incluye una estructura de salida de la que sale gas del al menos un conducto trasero. Un primer y un segundo elemento aerodinámico primario tienen bordes de ataque ubicados respectivamente directamente aguas abajo del primer y el segundo eyector delantero. Al menos un elemento aerodinámico secundario tiene un borde de ataque ubicado directamente aguas abajo de la estructura de salida del al menos un eyector trasero. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)A vehicle comprises a main body and a gas generator producing a gas stream. At least one front duct and one rear duct are fluidly coupled to the generator. A first and a second front ejector are fluidly coupled to the at least one front duct. At least one rear ejector is fluidly coupled to the at least one rear duct. The front ejectors respectively include an outlet structure from which gas exits the at least one front duct. The at least one rear ejector includes an outlet structure from which gas exits the at least one rear duct. A first and a second primary aerodynamic element have leading edges respectively located directly downstream of the first and the second front ejector. At least one secondary aerodynamic element has a leading edge located directly downstream of the outlet structure of the at least one rear ejector. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Sistema de propulsión fluídica y generador de empuje y sustentación para vehículos aéreos Fluidic propulsion system and thrust and lift generator for aerial vehicles
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Reivindicación prioritariaPriority claim
Esta solicitud reivindica prioridad a la solicitud provisional en EE. UU. N.° 62/213,465, presentada el 2 de septiembre de 2015.This application claims priority to U.S. Provisional Application No. 62/213,465, filed Sept. 2, 2015.
AntecedentesBackground
Las aeronaves que pueden volar estacionarios, despegar y aterrizar verticalmente se denominan comúnmente aeronaves de despegue y aterrizaje vertical (VTOL). Esta clasificación incluye aeronaves de alas fijas así como helicópteros y aeronaves con rotores motorizados inclinables. Algunas aeronaves VTOL también pueden funcionar en otros modos, tales como despegue y aterrizaje cortos (STOL). VTOL es un subconjunto de V/STOL (despegue y aterrizaje vertical y/o corto). Aircraft that can hover, take off, and land vertically are commonly referred to as vertical takeoff and landing (VTOL) aircraft. This classification includes fixed-wing aircraft as well as helicopters and aircraft with powered tiltrotors. Some VTOL aircraft can also operate in other modes, such as short takeoff and landing (STOL). VTOL is a subset of V/STOL (vertical and/or short takeoff and landing).
Con fines ilustrativos, un ejemplo de una aeronave actual que tiene capacidad VTOL es el F-35 Lightning. Los métodos convencionales de vectorizar el flujo de aire de sustentación vertical incluyen el uso de toberas que pueden hacerse girar en una única dirección junto con el uso de dos conjuntos de paletas de charnela planas dispuestas 90 grados entre sí y ubicadas en la tobera externa. El sistema de propulsión del F-35 Lightning, de manera similar, proporciona una fuerza de sustentación vertical utilizando una combinación de empuje vectorial desde el motor de turbina y un ventilador de sustentación orientado verticalmente. El ventilador de sustentación se ubica detrás de la cabina en un compartimento con puertas de concha superior e inferior. El motor tiene escape a través de una tobera giratoria de tres cojinetes que puede desviar el empuje de la horizontal a justo hacia delante de la vertical. Conductos de control de balanceo se extienden hacia fuera en cada ala y son alimentados con su empuje con aire desde el ventilador de motor. El control de cabeceo se efectúa mediante una división de empuje de ventilador de sustentación/motor. El control de guiñada es a través del movimiento de guiñada de la tobera giratoria de motor. El control de balanceo se proporciona abriendo y cerrando diferencialmente las aberturas en los extremos de los dos conductos de control de balanceo. El ventilador de sustentación tiene una tobera telescópica en forma de "D" para proporcionar deflexión de empuje en las direcciones adelante y atrás. La tobera en D tiene paletas fijas en la abertura de salida. For illustrative purposes, an example of a current aircraft that has VTOL capability is the F-35 Lightning. Conventional methods of vectoring vertical lift airflow include the use of nozzles that can be rotated in a single direction along with the use of two sets of flat flap vanes arranged 90 degrees to each other and located on the outboard nozzle. The F-35 Lightning propulsion system similarly provides vertical lift using a combination of vectored thrust from the turbine engine and a vertically oriented lift fan. The lift fan is located aft of the cockpit in a compartment with upper and lower clamshell doors. The engine is exhausted through a three-bearing rotating nozzle that can deflect thrust from the horizontal to just forward of the vertical. Roll control ducts extend outward on each wing and are supplied with air thrust from the engine fan. Pitch control is effected by a lift fan/engine thrust split. Yaw control is through the yaw motion of the engine-mounted rotating nozzle. Roll control is provided by differentially opening and closing the openings at the ends of the two roll control ducts. The lift fan has a "D" shaped telescoping nozzle to provide thrust deflection in the forward and aft directions. The D-shaped nozzle has fixed vanes at the exit opening.
El diseño de una aeronave o dron consiste más generalmente en sus elementos propulsores y el fuselaje en el que se integran esos elementos. De manera clásica, el dispositivo de propulsión en aeronave puede ser un motor de reacción, turboventilador, turbopropulsor o turboeje, motor de pistón, o un motor eléctrico equipado con una hélice. El sistema propulsante (propulsor) en vehículos aéreos pequeños no tripulados (VANT) es convencionalmente un motor de pistón o un motor eléctrico que proporciona potencia a través de un árbol a una o varias hélices. El propulsor para una aeronave más grande, ya sea tripulada o no tripulada, es tradicionalmente un motor de reacción o un turbopropulsor. El propulsor generalmente se une al fuselaje o al cuerpo o a las alas de la aeronave a través de pilones o puntales capaces de transmitir la fuerza a la aeronave y mantener las cargas. El chorro mixto emergente (eflujo de chorro) de aire y gases es el que propulsa la aeronave en la dirección opuesta al flujo del eflujo de chorro. The design of an aircraft or drone most generally consists of its propulsion elements and the fuselage into which those elements are integrated. Classically, the propulsion device in aircraft may be a jet engine, turbofan, turboprop or turboshaft, piston engine, or an electric motor equipped with a propeller. The propulsion system (thruster) in small unmanned aerial vehicles (UAVs) is conventionally a piston engine or electric motor providing power through a shaft to one or more propellers. The propulsion system for a larger aircraft, whether manned or unmanned, is traditionally a jet engine or turboprop. The propulsion system is usually attached to the fuselage or body or wings of the aircraft through pylons or struts capable of transmitting force to the aircraft and maintaining loads. The emerging mixed jet (jet outflow) of air and gases is what propels the aircraft in the opposite direction to the jet outflow flow.
Convencionalmente, el eflujo de corriente de aire de una hélice grande no se utiliza con fines de sustentación en vuelo horizontal y, por lo tanto, no se utiliza una cantidad significativa de energía cinética para el beneficio de la aeronave, a menos que se gire como en algunas de las aplicaciones existentes en la actualidad (concretamente, la Bell Boeing V-22 Osprey). En su lugar, la sustentación en la mayoría de las aeronaves existentes se crea por las alas y la cola. Además, incluso en aquellas aplicaciones de VTOL particulares (por ejemplo, despegue a través de la transición al vuelo horizontal) encontradas en la Osprey, la sustentación causada por la propia hélice es mínima durante el vuelo horizontal, y la mayor parte de la fuerza de sustentación es sin embargo desde las alas. Conventionally, the airflow outflow from a large propeller is not used for lift purposes in horizontal flight, and thus no significant amount of kinetic energy is used for the benefit of the aircraft, unless it is rotated as in some of the currently existing applications (namely the Bell Boeing V-22 Osprey). Instead, lift on most existing aircraft is created by the wings and tail. Furthermore, even in those particular VTOL applications (e.g. takeoff via transition to horizontal flight) found on the Osprey, the lift caused by the propeller itself is minimal during horizontal flight, and most of the lift force is nevertheless from the wings.
El estado de la técnica actual para crear sustentación en una aeronave es generar un flujo de aire a alta velocidad sobre el ala y los elementos de ala, que son generalmente cuerpos de sustentación. Los cuerpos de sustentación se caracterizan por una línea de cuerda extendida principalmente en la dirección axial, desde un borde de ataque a un borde de salida del cuerpo de sustentación. Sobre la base al ángulo de ataque formado entre el flujo de aire incidente y la línea de cuerda, y según los principios de generación de sustentación de cuerpo de sustentación, el aire a presión inferior fluye sobre el lado de succión (superior) y, a la inversa, por la ley de Bernoulli, se mueve a velocidades más altas que el lado inferior (lado de presión). Cuanto menor sea la velocidad de aire de la aeronave, menor será la fuerza de sustentación y mayor será el área superficial del ala o se requerirán ángulos de incidencia más altos, incluso para despegue. The current state of the art for creating lift on an aircraft is to generate a high-speed airflow over the wing and wing elements, which are generally lifting bodies. Lifting bodies are characterized by a chord line extending mainly in the axial direction, from a leading edge to a trailing edge of the lifting body. Based on the angle of attack formed between the incident airflow and the chord line, and according to the principles of lifting body lift generation, lower pressure air flows over the suction (upper) side and, conversely, by Bernoulli's law, moves at higher velocities than the lower side (pressure side). The lower the aircraft airspeed, the lower the lift force and the larger the wing surface area or higher angles of incidence are required, even for takeoff.
Los VANT grandes no hacen ninguna excepción a esta regla. La sustentación se genera diseñando un cuerpo de sustentación de ala con el ángulo de ataque, cuerda, envergadura y línea de alabeo apropiados. Los aletas, ranuras y muchos otros dispositivos son otras herramientas convencionales usadas para maximizar la sustentación mediante un aumento del coeficiente de sustentación y el área superficial del ala, pero generarán la sustentación correspondiente a la velocidad aerodinámica de la aeronave. (Aumentar el área (S) y el coeficiente de sustentación (CL-) permitir generar una cantidad de sustentación similar a una velocidad aerodinámica de aeronave (V0) inferior según la fórmula L = 1/2 pV2SCl. pero a costa de una resistencia y peso más altos). Estas técnicas actuales también funcionan mal con una caída significativa en la eficiencia en condiciones con altos vientos cruzados. Large UAVs make no exception to this rule. Lift is generated by designing a wing lifting body with the appropriate angle of attack, chord, span and bank line. Flaps, slots and many other devices are other conventional tools used to maximize lift by increasing the coefficient of lift and wing surface area, but they will generate lift corresponding to the aircraft's airspeed. (Increasing the area (S) and coefficient of lift (CL-) allow a similar amount of lift to be generated at a lower aircraft airspeed (V0) according to the formula L = 1/2 pV2SCl, but at the cost of higher drag and weight.) These current techniques also perform poorly with a significant drop in efficiency in high crosswind conditions.
Aunque los VANT más pequeños usan de manera argumentable el empuje generado por hélices para elevar el vehículo, la tecnología actual depende estrictamente del control de las velocidades de motor eléctrico, y el VANT más pequeño puede o no tener la capacidad de hacer girar los motores para generar empuje y sustentación, o la transición a un vuelo horizontal inclinando las hélices. Además, los VANT más pequeños que usan estos elementos de propulsión sufren de ineficiencias relacionadas con baterías, densidad de potencia y grandes hélices, que pueden ser eficientes en el vuelo estacionario pero ineficientes en el vuelo horizontal y crean dificultades y peligro cuando operan debido a la punta de movimiento rápido de las palas. La mayoría de los cuadricópteros actuales y otros vehículos aéreos accionados eléctricamente solo son capaces de períodos de vuelo muy cortos y no pueden elevar o transportar eficientemente grandes cargas útiles, ya que el peso del sistema de motor eléctrico y la batería ya puede exceder el 70 % del peso del vehículo en todo momento del vuelo. Un vehículo similar que usa combustible para motores de reacción o cualquier otro combustible de hidrocarburo usado típicamente en transporte transportará más combustible utilizable en al menos un orden de magnitud. Esto puede explicarse por la densidad de energía mucho mayor del combustible de hidrocarburo en comparación con los sistemas de batería (en al menos un orden de magnitud), así como la relación de peso inferior a peso total del vehículo de un sistema basado en combustible de hidrocarburo. Although smaller UAVs arguably use propeller-generated thrust to lift the vehicle, current technology relies strictly on control of electric motor speeds, and the smallest UAV may or may not have the ability to spin the motors to generate thrust and lift, or transition to horizontal flight by pitching the propellers. In addition, smaller UAVs that use these propulsion elements suffer from inefficiencies related to batteries, power density, and large propellers, which may be efficient in hovering but inefficient in horizontal flight and create difficulty and danger when operating due to the fast-moving tip of the blades. Most current quadcopters and other electrically powered aerial vehicles are only capable of very short flight periods and cannot efficiently lift or carry large payloads, as the weight of the electric motor and battery system can already exceed 70% of the vehicle weight at any given time in flight. A similar vehicle using jet fuel or any other hydrocarbon fuel typically used in transportation will carry more usable fuel by at least an order of magnitude. This can be explained by the much higher energy density of hydrocarbon fuel compared to battery systems (by at least an order of magnitude), as well as the lower weight to total vehicle weight ratio of a hydrocarbon fuel-based system.
Por consiguiente, existe la necesidad de una eficiencia mejorada, capacidades mejoradas y otros avances tecnológicos en aeronaves, particularmente para VANT y ciertos vehículos aéreos tripulados. Therefore, there is a need for improved efficiency, enhanced capabilities and other technological advances in aircraft, particularly for UAVs and certain manned aerial vehicles.
El documento CN 103 419 933 divulga una aeronave de despegue y aterrizaje vertical con alas delanteras y alas traseras configuradas para proporcionar sustentación elevada. Document CN 103 419 933 discloses a vertical takeoff and landing aircraft with forward wings and rear wings configured to provide high lift.
Breve descripción de las figuras de dibujosBrief description of the drawing figures
Las FIGs. 1A - 1C ilustran algunas de las diferencias en estructura, fuerzas y controles entre un cuadricóptero eléctrico convencional y un ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones. FIGS. 1A - 1C illustrate some of the differences in structure, forces and controls between a conventional electric quadcopter and an example that does not fall within the scope of the claims.
La FIG. 2A es una vista superior de una estructura de ala y avión convencional; la FIG. 2B es una vista delantera de una estructura de ala y avión convencional. FIG. 2A is a top view of a conventional wing and aircraft structure; FIG. 2B is a front view of a conventional wing and aircraft structure.
La FIG. 3 es una sección transversal de un ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones que representa solo la mitad superior de un eyector y muestra perfiles de velocidad y temperatura dentro del flujo interno. FIG. 3 is a cross section of an example not falling within the scope of the claims depicting only the upper half of an ejector and showing velocity and temperature profiles within the internal flow.
La FIG 4 es un ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones que representa un propulsor/eyector colocado delante de un cuerpo de sustentación. FIG 4 is an example not falling within the scope of the claims depicting a thruster/ejector positioned in front of a lifting body.
La FIG. 5 es otro ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones donde el propulsor/eyector se coloca delante de una superficie de control como parte de otro cuerpo de sustentación de ala. FIG. 5 is another example not within the scope of the claims where the propeller/ejector is placed in front of a control surface as part of another wing lifting body.
Las FIGs. 6A - 6C ilustran el ejemplo mostrado en la FIG. 5 desde diferentes puntos de vista. FIGS. 6A - 6C illustrate the example shown in FIG. 5 from different points of view.
La FIG 7A es otro ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones que utiliza un eflujo de chorro y un cuerpo de sustentación en su estela para empujar la aeronave hacia delante y genera sustentación, reemplazando el motor en el ala. FIG 7A is another example not within the scope of the claims that uses a jet outflow and a lifting body in its wake to push the aircraft forward and generate lift, replacing the engine on the wing.
La FIG. 7B es la vista delantera del ejemplo mostrado en la FIG. 7A. FIG. 7B is the front view of the example shown in FIG. 7A.
La FIG 7C es otro ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones que presenta alas en tándem. FIG 7C is another example not falling within the scope of the claims that features tandem wings.
La FIG. 8A es una vista lateral de una realización de la presente invención, que presenta el sistema de generación de empuje/sustentación en tándem donde los eyectores delanteros que aumentan el empuje están produciendo empuje con un ala de canard y los eyectores de aumento de empuje trasero están produciendo empuje y sustentación en la región trasera. FIG. 8A is a side view of an embodiment of the present invention, showing the tandem thrust/lift generating system where the forward thrust-augmenting ejectors are producing thrust with a canard wing and the rear thrust-augmenting ejectors are producing thrust and lift in the rear region.
La FIG. 8B es la vista en perspectiva de la presente invención mostrada en la FIG. 8A. FIG. 8B is the perspective view of the present invention shown in FIG. 8A.
La FIG. 9 es una vista en perspectiva de la presente invención mostrada en las FIGs. 8A y 8B y cuenta con las disposiciones de cola de aeronave y el montaje de generador de gas. FIG. 9 is a perspective view of the present invention shown in FIGS. 8A and 8B and features the aircraft tail arrangements and gas generator assembly.
Las FIGs. 10A - 10E muestran variaciones de coeficiente de sustentación a una velocidad aerodinámica constante de un cuerpo de sustentación en función del ángulo de incidencia que muestra el ángulo de ataque de pérdida de sustentación. FIGS. 10A - 10E show variations of lift coefficient at a constant airspeed of a lifting body as a function of incidence angle showing the stall angle of attack.
Las FIGs. 11A - 11B muestran una mejora del margen de pérdida de sustentación. FIGS. 11A - 11B show an improvement in the stall margin.
Las FIGs. 12A - 12C son otro ejemplo más que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones que presenta el componente eyector del propulsor en posición relativa al ala. FIGS. 12A - 12C are another example not within the scope of the claims that presents the ejector component of the propeller in a position relative to the wing.
Las FIGs. 13A - 13C ilustran cómo la presente invención puede controlar el cabeceo, balanceo y guiñada de la aeronave usando los eyectores de aumento de empuje junto con los cuerpos de sustentación delgados colocados en la estela de los eyectores. FIGS. 13A - 13C illustrate how the present invention can control the pitch, roll and yaw of the aircraft using the thrust augmentation ejectors in conjunction with thin lifting bodies placed in the wake of the ejectors.
La FIG 14 es un ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones con elementos en forma de aleta a las paredes de difusor de un eyector Coanda que está dividido en dos mitades. FIG 14 is an example not falling within the scope of the claims with fin-like elements to the diffuser walls of a Coanda ejector that is divided into two halves.
Las FIGs. 15A - 15C ilustran las características 3D de un ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones, desde diferentes puntos de vista. FIGS. 15A - 15C illustrate 3D features of an example not falling within the scope of the claims, from different viewpoints.
La FIG 16A muestra otro ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones para mejorar el rendimiento y el margen de pérdida de sustentación. FIG 16A shows another example not falling within the scope of the claims for improving performance and stall clearance.
Las FIGs. 16B - 16D ilustran el ejemplo mostrado en la FIG. 16A desde diferentes puntos de vista. FIGS. 16B - 16D illustrate the example shown in FIG. 16A from different viewpoints.
Las FIGs. 17A-17C ilustran otro ejemplo más que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones. FIGS. 17A-17C illustrate yet another example that does not fall within the scope of the claims.
Las FIGs. 18A - 18C muestran disposiciones convencionales típicas para eyectores de tipo Coanda. FIGS. 18A - 18C show typical conventional arrangements for Coanda type ejectors.
La FIG 18D es un ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones que representa un eyector Coanda circular con elementos de tobera primarios simples. FIG 18D is an example not within the scope of the claims that depicts a circular Coanda ejector with simple primary nozzle elements.
Las FIGs. 19A-19D representan diferentes ejemplos que no caen dentro del alcance de las reivindicaciones que presentan toberas primarias con mejor rendimiento. FIGS. 19A-19D depict different examples not falling within the scope of the claims that feature improved performing primary nozzles.
La FIG. 19E ilustra el flujo sobre la obstrucción de ala delta colocada dentro de la tobera primaria en su centro. La FIG. 20 explica la termodinámica de un ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones. La FIG 21 es otro ejemplo más que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones y características para mejorar el retardo de separación de flujo. FIG. 19E illustrates flow over a delta wing obstruction positioned within the primary nozzle at its center. FIG. 20 explains the thermodynamics of an example not within the scope of the claims. FIG. 21 is yet another example not within the scope of the claims and features for improving flow separation delay.
Las FIG. 22A a 22F ilustran diferentes características 3D y ejemplos que no caen dentro del alcance de las reivindicaciones. FIGS. 22A to 22F illustrate various 3D features and examples that do not fall within the scope of the claims.
La FIG. 23 ilustra ciertas características según un ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones. La FIG. 24 muestra un eyector de tipo Coanda aplicado a una aeronave para VTOL solamente. FIG. 23 illustrates certain features according to an example not falling within the scope of the claims. FIG. 24 shows a Coanda type ejector applied to a VTOL aircraft only.
La FIG. 25 muestra una disposición alternativa del eyector como otro ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones. FIG. 25 shows an alternative ejector arrangement as another example that does not fall within the scope of the claims.
La FIG. 26A muestra un turboventilador de alta derivación. FIG. 26A shows a high bypass turbofan.
La FIG. 26B muestra un turboventilador modificado que sirve como generador de gas. FIG. 26B shows a modified turbofan serving as a gas generator.
La FIG. 27A es una realización de la presente invención que presenta la red de purga y conductos. FIG. 27A is an embodiment of the present invention showing the purge network and ducts.
La FIG. 27B es otra realización de una red de purga y conductos. FIG. 27B is another embodiment of a purge and duct network.
La FIG. 27C es otra realización más de una red de purga y conductos que muestra el controlador y los sensores. La FIG. 27D es otra realización más de una red de purga y conductos que muestra el controlador y los sensores identificados. FIG. 27C is yet another embodiment of a purge and duct network showing the controller and sensors. FIG. 27D is yet another embodiment of a purge and duct network showing the controller and identified sensors.
Las FIGs. 28A - 28E son formas posibles de propulsores. FIGS. 28A - 28E are possible forms of propellants.
La FIG. 29 es una posible disposición del sistema de propulsión en despegue o vuelo estacionario en una realización de la presente invención. FIG. 29 is a possible arrangement of the propulsion system in takeoff or hover in an embodiment of the present invention.
Las FIGs. 30A - 30B ilustran los ciclos termodinámicos de un motor de reacción. FIGS. 30A - 30B illustrate the thermodynamic cycles of a jet engine.
La FIG. 31 es una realización de la presente invención. FIG. 31 is an embodiment of the present invention.
Descripción detalladaDetailed description
Esta solicitud pretende describir una o más realizaciones de la presente invención. Debe entenderse que el uso de términos absolutos, tales como "debe", "será" y similares, así como cantidades específicas, debe interpretarse como aplicable a una o más de tales realizaciones, pero no necesariamente a todas de tales realizaciones. Como tal, las realizaciones de la invención pueden omitir o incluir una modificación, una o más características o funcionalidades descritas en el contexto de dichos términos absolutos. Además, los títulos en esta solicitud son únicamente para fines de referencia y no afectarán de ninguna manera al significado o interpretación de la presente invención. Las presentes invenciones divulgadas en esta solicitud, ya sea de forma independiente y trabajando juntas, permiten que un VANT realice las maniobras de un VANT eléctrico sin el uso de grandes hélices o ventiladores al tiempo que también maximiza la autonomía, el alcance y la carga útil del vehículo con respecto a la relación de peso total. Los VANT eléctricos tales como un cuadricóptero pueden volar estacionarios, despegar y aterrizar verticalmente como tales, ejecutar bucles, etc. simplemente controlando la velocidad de rotación de las hélices unidas a él. La presente invención elimina la necesidad de hélices o grandes ventiladores y sustituye la lógica de control de la velocidad de rotación de las hélices con control principalmente fluídico de eyectores de aumento de empuje giratorio suministrados con un fluido motor desde un generador de gas a bordo del vehículo. Los VANT no eléctricos que emplean motores de reacción normalmente no funcionan a bajas velocidades o de manera eficiente y están limitados en su maniobrabilidad en comparación con los VANT eléctricos. Las FIGs. 1A a 1C ilustran algunas de las diferencias en estructura, fuerzas y velocidades de rotación entre un cuadricóptero eléctrico convencional y un cuadricóptero fluídico. This application is intended to describe one or more embodiments of the present invention. It is to be understood that the use of absolute terms, such as "should," "will," and the like, as well as specific quantities, is to be construed as applicable to one or more such embodiments, but not necessarily to all such embodiments. As such, embodiments of the invention may omit or include a modification, one or more features or functionality described in the context of such absolute terms. Furthermore, the headings in this application are for reference purposes only and shall not in any way affect the meaning or interpretation of the present invention. The present inventions disclosed in this application, whether independently and working together, enable a UAV to perform the maneuvers of an electric UAV without the use of large propellers or fans while also maximizing the vehicle's range, reach, and payload to total weight ratio. Electric UAVs such as a quadcopter can hover, take off and land vertically as such, perform loops, etc. simply by controlling the rotational speed of the propellers attached to it. The present invention eliminates the need for propellers or large fans and replaces the propeller rotational speed control logic with primarily fluidic control of rotary thrust augmentation ejectors supplied with a motive fluid from an onboard gas generator. Non-electric UAVs employing jet engines typically do not operate at low speeds or efficiently and are limited in their maneuverability compared to electric UAVs. FIGS. 1A through 1C illustrate some of the differences in structure, forces, and rotational speeds between a conventional electric quadcopter and a fluidic quadcopter.
La presente invención introduce un vehículo según la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas están cubiertas en las reivindicaciones dependientes. The present invention introduces a vehicle according to claim 1. Preferred embodiments are covered in the dependent claims.
Dispositivo de propulsión y sistema de empujePropulsion device and thrust system
Las FIGs. 2A y 2B describen una aeronave convencional con motores montados en alas que producen empuje, que generan aceleración y velocidad de la aeronave, dando como resultado la generación de sustentación en las alas; la función del motor es crear el empuje y el eflujo de chorro desde el motor no se usa para generación adicional de sustentación, sino que se pierde al ambiente. El eflujo de chorro tiene una velocidad mayor que la de la aeronave, y como tal, la sustentación generada por el ala es una función de la velocidad aerodinámica de la aeronave y no de la velocidad de eflujo de chorro del motor local, que es el objeto de la solicitud actual. FIGS. 2A and 2B depict a conventional aircraft with wing-mounted thrust-producing engines, which generate acceleration and speed of the aircraft, resulting in the generation of lift on the wings; the function of the engine is to create the thrust and the jet outflow from the engine is not used for additional lift generation, but is lost to the environment. The jet outflow has a velocity greater than that of the aircraft, and as such, the lift generated by the wing is a function of the aircraft's airspeed and not the local engine jet outflow velocity, which is the subject of the current application.
Un ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones incluye un propulsor que utiliza fluidos para el arrastre y aceleración del aire ambiente y suministra un eflujo de chorro de alta velocidad de una mezcla del gas a alta presión (suministrado al propulsor desde un generador de gas) y aire ambiente arrastrado de una manera diseñada directamente hacia un cuerpo de sustentación colocado exactamente detrás del propulsor, en la estela del chorro propulsor, y de una manera simétrica o no simétrica. An example not within the scope of the claims includes a thruster which utilizes fluids for entrainment and acceleration of ambient air and supplies a high velocity jet outflow of a mixture of high pressure gas (supplied to the thruster from a gas generator) and entrained ambient air in a manner designed directly toward a lifting body positioned just behind the thruster, in the wake of the propellant jet, and in a symmetrical or non-symmetrical manner.
La FIG. 3 ilustra una sección transversal de solamente la mitad superior del eyector 200. La cámara impelente 211 se suministra con aire más caliente que el ambiente. La corriente de gas motor presurizada 600, que puede ser producida por, por ejemplo no limitativo, un motor de combustión de combustible fósil o un compresor alimentado eléctricamente, se comunica a través de conductos con toberas primarias 203 al lado interior del eyector. Las toberas primarias aceleran el fluido motor 600 a la velocidad requerida por el rendimiento del eyector, por diseño de las toberas primarias 203. El fluido primario (motor) 600 emerge a alta velocidad sobre la superficie Coanda 204 como un chorro de pared, arrastrando aire ambiente 1 que puede estar en reposo o acercarse al eyector a velocidad distinta de cero desde la izquierda de la figura. La mezcla de la corriente 600 y el ambiente 1 se mueve puramente de manera axial en la sección de garganta 225 del eyector. A través de la difusión en el difusor 210, el proceso de mezclado y suavización continúa, de modo que los perfiles de temperatura (750) y velocidad en la dirección axial (700) ya no tienen valores altos y bajos como lo hacen en la sección de garganta 225, sino que se vuelven más uniformes a la salida del eyector. A medida que la mezcla de 1 y 600 se acerca al plano de salida, los perfiles de temperatura y velocidad son casi uniformes; en particular, la temperatura de la mezcla es lo suficientemente baja como para dirigirse hacia un cuerpo de sustentación tal como un ala o superficie de control. FIG. 3 illustrates a cross section of only the upper half of ejector 200. Plenum chamber 211 is supplied with air warmer than ambient. The pressurized motive gas stream 600, which may be produced by, for example but not limited to, a fossil fuel combustion engine or an electrically powered compressor, is communicated through passages with primary nozzles 203 to the inner side of the ejector. The primary nozzles accelerate the motive fluid 600 to the velocity required for ejector performance, by design of the primary nozzles 203. The primary (motive) fluid 600 emerges at high velocity over Coanda surface 204 as a wall jet, entraining ambient air 1 which may be at rest or approaching the ejector at non-zero velocity from the left of the figure. The mixture of stream 600 and ambient 1 moves purely axially in throat section 225 of the ejector. Through diffusion in the diffuser 210, the mixing and smoothing process continues, so that the temperature (750) and velocity profiles in the axial direction (700) no longer have high and low values as they do in the throat section 225, but become more uniform at the ejector exit. As the mixture of 1 and 600 approaches the exit plane, the temperature and velocity profiles are nearly uniform; in particular, the temperature of the mixture is low enough to be directed toward a lifting body such as a wing or control surface.
En la FIG 4, se ilustra otro ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones, con el propulsor/eyector 200 colocado delante de un cuerpo de sustentación 100 y generando una fuerza de sustentación 400. El flujo local sobre el cuerpo de sustentación 100 está a una velocidad más alta que la velocidad de la aeronave, debido a la velocidad más alta 300 del eflujo de chorro de salida del propulsor 200 en comparación con la velocidad aerodinámica de la aeronave 500. El propulsor mezcla vigorosamente una corriente motriz más caliente proporcionada por el generador de gas con la corriente ambiental fría entrante de aire a una alta velocidad de arrastre. La mezcla es lo suficientemente homogénea como para reducir la corriente motriz caliente 600 de la temperatura del eyector a un perfil de temperatura de mezcla 750 que no impactará en los cuerpos de sustentación 100 o 150 mecánica o estructuralmente. El perfil de velocidad del chorro de eflujo que sale del propulsor 200 es tal que permitirá que se genere más sustentación 400 por el cuerpo de sustentación 100 debido a velocidades locales más altas. Se pueden implementar superficies de control adicionales en el cuerpo de sustentación 100, tal como la superficie de sustentación 150 mostrada en este caso. Cambiando el ángulo de tales superficies 150, la postura de la aeronave puede cambiarse rápidamente con poco esfuerzo dada la mayor velocidad local del eflujo de chorro 300. 4, another example not falling within the scope of the claims is illustrated, with the thruster/ejector 200 positioned ahead of a lifting body 100 and generating a lift force 400. The local flow over the lifting body 100 is at a higher velocity than the aircraft velocity, due to the higher velocity 300 of the exit jet outflow from the thruster 200 compared to the aircraft airspeed 500. The thruster vigorously mixes a warmer motive stream provided by the gas generator with the incoming cold ambient stream of air at a high drag velocity. The mixture is homogeneous enough to reduce the hot motive stream 600 from the ejector temperature to a mixture temperature profile 750 that will not impact the lifting bodies 100 or 150 mechanically or structurally. The velocity profile of the outflow jet exiting the booster 200 is such that it will allow more lift 400 to be generated by the lifting body 100 due to higher local velocities. Additional control surfaces may be implemented on the lifting body 100, such as the lifting surface 150 shown here. By changing the angle of such surfaces 150, the attitude of the aircraft may be changed rapidly with little effort given the higher local velocity of the outflow jet 300.
La FIG. 5 ilustra que el propulsor/eyector 200 también puede colocarse delante de una superficie de control 152 como parte de otro cuerpo de sustentación de ala 101. El propulsor puede ser de forma no simétrica axialmente, y la superficie de control puede colocarse exactamente en la estela de dicho propulsor 200. El propulsor mezcla vigorosamente una corriente motriz más caliente proporcionada por el generador de gas, con la corriente ambiental fría entrante de aire a una alta velocidad de arrastre. De manera similar, la mezcla es lo suficientemente homogénea para reducir la corriente motriz caliente 600 de la temperatura de eyector a un perfil de temperatura de mezcla que no afectará a la superficie de control mecánica o estructuralmente. En este ejemplo, la guiñada puede controlarse cambiando la orientación de la superficie de control de 152. La función principal del propulsor 200 es generar empuje pero también control de sustentación o postura. En este ejemplo, el control de guiñada está en la dirección 151 creando una rotación alrededor del eje de aeronave 10. FIG. 5 illustrates that the thruster/ejector 200 may also be positioned forward of a control surface 152 as part of another wing lifting body 101. The thruster may be non-axially symmetrical in shape, and the control surface may be positioned exactly in the wake of said thruster 200. The thruster vigorously mixes a warmer motive stream provided by the gas generator, with the incoming cold ambient stream of air at a high drag velocity. Similarly, the mixture is sufficiently homogeneous to reduce the hot motive stream 600 from ejector temperature to a mixture temperature profile that will not affect the control surface mechanically or structurally. In this example, yaw may be controlled by changing the orientation of the control surface 152. The primary function of the thruster 200 is to generate thrust but also lift or attitude control. In this example, the yaw control is in direction 151 creating a rotation around the aircraft axis 10.
Las FIGs. 6A a 6C muestran la representación de la FIG. 5 desde diferentes puntos de vista. FIGS. 6A to 6C show the representation of FIG. 5 from different points of view.
Por ejemplo, un chorro emergente que tiene un patrón rectangular debido al plano de escape rectangular del propulsor también puede vectorizarse mucho más fácilmente y en más direcciones que una hélice y un motor eléctrico. En otro ejemplo, un chorro emergente que tiene un patrón rectangular debido al plano de escape rectangular del propulsor se dirige hacia el borde de ataque de un ala corta colocada a cierta distancia detrás del propulsor para maximizar el beneficio de sustentación. El propulsor puede generar, por lo tanto, el empuje necesario para que la aeronave avance, en la dirección principalmente opuesta a la dirección del eflujo de chorro. Además, el eflujo de chorro que se mueve a mayor velocidad que la velocidad de la aeronave y que resulta de dicho propulsor o eyector se usará para aumentar la fuerza de sustentación que resulta de su flujo sobre el cuerpo de sustentación colocado detrás de dicho propulsor o eyector. La velocidad del chorro siempre necesitará exceder la velocidad de la aeronave y la diferencia entre las dos velocidades necesitará ser mínima para maximizar la eficiencia propulsora. Se deduce que cuanto mayor sea la masa de flujo que proporciona el empuje a velocidades más bajas, aún más altas que la velocidad de la aeronave, mayor será la eficiencia propulsora. Por ejemplo, utilizando una ecuación de eficiencia propulsora conocida por los expertos en la técnica: For example, a pop-up jet having a rectangular pattern due to the rectangular exhaust plane of the propeller can also be vectored much more easily and in more directions than a propeller and an electric motor. In another example, a pop-up jet having a rectangular pattern due to the rectangular exhaust plane of the propeller is directed towards the leading edge of a short wing positioned some distance behind the propeller to maximize the lift benefit. The propeller can therefore generate the thrust necessary for the aircraft to move forward, in the direction primarily opposite to the direction of the jet outflow. Furthermore, the jet outflow moving at a faster speed than the aircraft speed and resulting from such a propeller or ejector will be used to increase the lift force resulting from its flow over the lifting body positioned behind such a propeller or ejector. The jet speed will always need to exceed the aircraft speed and the difference between the two speeds will need to be minimal to maximize propulsive efficiency. It follows that the greater the mass of flow providing thrust at lower speeds, even higher than the aircraft speed, the greater the propulsive efficiency. For example, using a propulsive efficiency equation known to those skilled in the art:
PE=2 V 0/(V+V 0) PE=2 V 0/(V+V 0)
donde V es la velocidad del chorro de salida de propulsor y V0 es la velocidad aerodinámica de la aeronave, si la velocidad de chorro de propulsión es el 150 % de la velocidad aerodinámica de la aeronave, la velocidad aerodinámica de la aeronave será el 50 % de la velocidad del chorro emergente del propulsor, y la eficiencia propulsora será del 80 %. Después de dejar la sección de escape del propulsor de un avión, la corriente de escape de la mayoría de los aviones de reacción convencionales se pierde al medio ambiente y no se aprovecha el chorro residual, aunque el chorro de, por ejemplo, un motor de reacción todavía transporta energía en la estela. El flujo de escape es típicamente un chorro redondo a velocidades más altas (y por lo tanto energía), mezclándose con un flujo paralelo a velocidad más baja y finalmente mezclándose con el par de vórtices de salida de la aeronave. Una vez que sale de motor de avión como escape, el eflujo de chorro ya no beneficia a la aeronave y cuanto mayor es la velocidad del chorro de escape, menor es la eficiencia propulsora y el desperdicio de energía al ambiente. where V is the propellant exit jet velocity and V0 is the aircraft airspeed, if the propellant jet velocity is 150% of the aircraft airspeed, the aircraft airspeed will be 50% of the propellant emerging jet velocity, and the propulsive efficiency will be 80%. After leaving the propellant exhaust section of an aircraft, the exhaust stream from most conventional jet aircraft is lost to the environment and the residual jet is not utilized, although the jet from, for example, a jet engine still carries energy in the wake. The exhaust flow is typically a round jet at higher velocities (and hence energy), mixing with a parallel flow at lower velocity and finally mixing with the aircraft exit vortex pair. Once it leaves the aircraft engine as exhaust, jet backflow no longer benefits the aircraft and the higher the velocity of the exhaust jet, the lower the propulsive efficiency and waste of energy to the environment.
Un ejemplo utiliza la corriente mixta que emerge del propulsor, que de otro modo se perdería al ambiente en las aeronaves convencionales, para generar sustentación o crear capacidades de cambio de dirección dirigiéndola recta a un ala de cuerpo de sustentación delgado u otra superficie colocada directamente detrás de dicho propulsor, para la generación de sustentación o cambios de postura de la aeronave. Puesto que el suministro de gas a presión puede modularse o utilizarse adicionalmente de manera segmentada a través de una red contenida en el fuselaje y las alas de la aeronave, el arrastre y la velocidad del chorro de eflujo pueden marcarse a través de métodos primarios o secundarios. El método primario se refiere a la modulación de presión, flujo, temperatura y/o segmentación (múltiples suministros a múltiples propulsores distribuidos a través de la aeronave). El concepto de segmentación implica el uso de múltiples elementos propulsores convenientemente colocados en toda una aeronave, es decir segmentando la función de un único propulsor grande en múltiples más pequeños que están siendo suministrados con el gas presurizado a través de una red de conductos. Un método secundario puede implicar cambiar la geometría o posición del propulsor con respecto a la posición neutra de ese propulsor. Por ejemplo, en vuelo horizontal, el suministro de la presión y flujo de gas apropiados al propulsor puede dar como resultado un eflujo de chorro al 125 % de la velocidad aerodinámica de la aeronave. En el caso de una velocidad axial eflujo de chorro del 125 % que es mayor que la velocidad aerodinámica de la aeronave, la eficiencia propulsora llega a ser del 88 %. Si la velocidad emergente llega a ser del 110 % a velocidades más altas con el mismo nivel de empuje generado por el arrastre de aire ambiente, entonces la eficiencia propulsora mejora al 95 %. One example utilizes the mixed stream emerging from the booster, which would otherwise be lost to the ambient in conventional aircraft, to generate lift or create directional change capabilities by directing it straight to a thin lifting body wing or other surface positioned directly behind said booster, for lift generation or attitude changes of the aircraft. Since the pressurized gas supply can be modulated or additionally utilized in a segmented manner through a network contained in the fuselage and wings of the aircraft, the drag and velocity of the efflux jet can be dialed in through primary or secondary methods. The primary method refers to pressure, flow, temperature modulation and/or segmentation (multiple supplies to multiple boosters distributed through the aircraft). The concept of segmentation involves the use of multiple propellant elements conveniently placed throughout an aircraft, i.e. segmenting the function of a single large propellant into multiple smaller ones which are being supplied with pressurized gas through a duct network. A secondary method may involve changing the geometry or position of the propellant relative to the neutral position of that propellant. For example, in level flight, supplying the appropriate gas pressure and flow to the propellant may result in jet outflow at 125% of the aircraft airspeed. In the case of a jet outflow axial velocity of 125% which is greater than the aircraft airspeed, the propulsive efficiency becomes 88%. If the emergent velocity becomes 110% at higher speeds with the same level of thrust generated by ambient air drag, then the propulsive efficiency improves to 95%.
Generador de empuje y sustentaciónThrust and lift generator
Otro ejemplo se refiere en general a una combinación de empuje y sustentación obtenida a través de un sistema en tándem compuesto por un elemento de generación de empuje que dirige un chorro de eflujo de alta velocidad, no circular, con componente de velocidad en la dirección principalmente axial sobre un cuerpo de sustentación delgado ubicado aguas abajo del chorro de eflujo. La alta velocidad axial local de este chorro de eflujo genera sustentación a niveles considerablemente más altos que la sustentación del ala regular de velocidad de aeronave como ~ (Velocidad de la corriente de chorro)2. El chorro de eflujo es una mezcla de gases calientes de alta energía, proporcionados al generador de empuje a través de conductos desde una salida del generador de gas de alta presión, y aire circundante arrastrado. El aire arrastrado se lleva a un flujo de alto nivel de energía cinética a través de una transferencia de momento por los gases de alta presión suministrados al generador de empuje dentro del elemento generador de empuje. La mezcla resultante de aire y gas emerge fuera del generador de empuje y puede dirigirse para apuntar principalmente en la dirección axial, aguas abajo, hacia un borde de ataque de cuerpo de sustentación delgado y/o el lado de presión del cuerpo de sustentación. Another example relates generally to a combination of thrust and lift obtained through a tandem system consisting of a thrust generating element directing a high velocity, non-circular outflow jet with velocity component in the primarily axial direction onto a thin lifting body located downstream of the outflow jet. The high local axial velocity of this outflow jet generates lift at levels considerably higher than the regular aircraft speed wing lift as ~ (Jet stream velocity)2. The outflow jet is a mixture of hot, high energy gases, provided to the thrust generator through ducts from an outlet of the high pressure gas generator, and entrained surrounding air. The entrained air is brought into a high kinetic energy level flow through a momentum transfer by the high pressure gases supplied to the thrust generator within the thrust generating element. The resulting air-gas mixture emerges outside the thrust generator and can be directed to point primarily in the axial, downstream direction toward a thin lifting body leading edge and/or the pressure side of the lifting body.
En la mayoría de las aeronaves convencionales, actualmente no es posible dirigir el eflujo de chorro en un cuerpo de sustentación o en el ala para utilizar su energía perdida. En el caso de turborreactores, la alta temperatura del eflujo de chorros impide en efecto su utilización para la generación de sustentación por medio de una cuerpo de sustentación. Las temperaturas típicas de escape de los chorros son 1000 grados centígrados y a veces mayores cuando se utiliza la poscombustión para aumentar el empuje, como es cierto para la mayoría de las aeronaves militares. Cuando se usan turboventiladores, a pesar del uso de una derivación alta en las aeronaves modernas, todavía existe un elemento residual de dirección no axial significativo, debido a la rotación del ventilador, a pesar de las paletas que dirigen el ventilador y los fluidos de escape del núcleo en su mayor parte axialmente. La presencia de los gases calientes del núcleo a temperaturas muy altas y el movimiento rotacional residual de la mezcla saliente, además de la naturaleza cilíndrica de los chorros en el lavado descendente, hacen impracticable el uso de cuerpos de sustentación colocados directamente detrás del motor turboventilador. Además, la longitud de mezcla de las corrientes caliente y fría de los motores de reacción tales como turboventiladores se produce en millas, no en pulgadas. Por otro lado, el uso actual de turbomotores más grandes genera grandes flujos de aire cilíndricos de lavado descendente del tamaño de los diámetros de la hélice, con un mayor grado de velocidades de componentes rotacionales detrás de la hélice y moviendo grandes cantidades de aire a velocidades más bajas. El componente rotacional hace difícil utilizar la energía cinética aguas abajo para otros propósitos distintos de la propulsión, y por lo tanto, parte de la energía cinética se pierde y no se utiliza eficientemente. Parte del aire movido por las grandes hélices también se dirige al núcleo del motor. En resumen, el eflujo de chorro desde los sistemas de propulsión actuales tiene energía residual y potencial no explotado actualmente. In most conventional aircraft, it is not currently possible to direct the jet outflow into a lifting body or wing to utilize its wasted energy. In the case of turbojets, the high temperature of the jet outflow effectively precludes its use for lift generation by means of a lifting body. Typical jet exhaust temperatures are 1000 degrees Celsius and sometimes higher when afterburning is used to increase thrust, as is true for most military aircraft. When turbofans are used, despite the use of high bypass in modern aircraft, there is still a significant residual element of non-axial steering, due to the rotation of the fan, despite the vanes directing the fan and core exhaust fluids mostly axially. The presence of hot core gases at very high temperatures and the residual rotational motion of the outgoing mixture, plus the cylindrical nature of the jets in the downwash, make the use of lifting bodies placed directly behind the turbofan engine impractical. Furthermore, the mixing length of the hot and cold streams from jet engines such as turbofans occurs in miles, not inches. On the other hand, the current use of larger turboengines generates large cylindrical downwash airflows the size of the propeller diameters, with a higher degree of rotational component velocities behind the propeller and moving large amounts of air at lower velocities. The rotational component makes it difficult to use the downstream kinetic energy for purposes other than propulsion, and therefore some of the kinetic energy is lost and not used efficiently. Some of the air moved by the large propellers is also directed into the engine core. In summary, jet outflow from current propulsion systems has residual energy and currently untapped potential.
En este ejemplo, la corriente puede usarse como una corriente de generación de sustentación dirigiéndola recta hacia un cuerpo de sustentación delgado para la generación de sustentación. Por ejemplo, cuando una velocidad axial de eflujo de chorro es 125 % mayor que la velocidad aerodinámica de la aeronave, la parte del ala que recibe la corriente de eflujo de chorro puede generar más del 50 % de sustentación más alta para la misma envergadura en comparación con el caso en el que la envergadura se lava por la velocidad aerodinámica del aire de aeronave. Usando este ejemplo, si la velocidad de eflujo de chorro se aumenta al 150 %, la sustentación se vuelve más del 45 % mayor que el ala original a la velocidad aerodinámica de la aeronave, incluyendo un efecto de caída de densidad si se usaba un gas de escape presurizado de una turbina, por ejemplo. In this example, the stream can be used as a lift generating stream by directing it straight towards a thin lifting body for lift generation. For example, when a jet outflow axial velocity is 125% greater than the aircraft airspeed, the portion of the wing receiving the jet outflow stream can generate over 50% higher lift for the same span compared to the case where the span is washed by the aircraft airspeed. Using this example, if the jet outflow velocity is increased to 150%, the lift becomes over 45% greater than the original wing at the aircraft airspeed, including a density droop effect if a pressurized blow-off from a turbine was used, for example.
Alternativamente, un ala tal como una superficie de sustentación de ala ligera podría desplegarse directamente detrás del plano de salida del eyector del propulsor, inmediatamente después de que el vehículo haya completado las maniobras de despegue y esté realizando una transición a vuelo horizontal, ayudando a generar más sustentación para menos potencia desde el motor. Alternatively, a wing such as a light wing airfoil could be deployed directly behind the jet ejector exit plane, immediately after the vehicle has completed takeoff maneuvers and is transitioning to level flight, helping to generate more lift for less power from the engine.
Alternativamente, usando este ejemplo, el ala no necesita ser tan larga en envergadura, y para la misma cuerda, la envergadura puede reducirse en más del 40 % para generar la misma sustentación. En esta ecuación de sustentación familiar para los expertos en la técnica: Alternatively, using this example, the wing does not need to be as long in span, and for the same chord, the span can be reduced by over 40% to generate the same lift. In this lift equation familiar to those skilled in the art:
L = 14 pV2SCL L = 14 pV2SCL
donde S es el área de superficie del ala, p es la densidad, V es la velocidad de la aeronave (ala) y C<l>es el coeficiente de sustentación. Un VANT con una envergadura de por ejemplo, 3,05 m (10 pies) puede reducir la envergadura a meramente 1,83 m (6 pies) siempre que el chorro se oriente directamente al ala en todo momento durante el vuelo horizontal, con un ala que es delgada y tiene una cuerda, alabeo y CL similar al ala original. El impacto perjudicial de la temperatura sobre la densidad es mucho menor, si la relación de mezcla (o relación de arrastre) es grande, y por lo tanto el chorro es de temperatura solo ligeramente mayor. where S is the wing surface area, p is the density, V is the aircraft (wing) speed, and C<l> is the lift coefficient. A UAV with a wingspan of, say, 3.05 m (10 ft) can reduce the span to a mere 1.83 m (6 ft) provided the jet is oriented directly at the wing at all times during level flight, with a wing that is thin and has a chord, roll, and CL similar to the original wing. The detrimental impact of temperature on density is much less if the mixture ratio (or drag ratio) is large, and hence the jet is of only slightly higher temperature.
La FIG. 7A describe un enfoque alternativo para tener el motor de reacción colocado en el ala y producir independientemente empuje. En la FIG. 7A, el motor de reacción ya no está produciendo un eflujo de chorro que empuja la aeronave hacia delante, sino que se utiliza como generador de gas y está produciendo un flujo de aire motor para alimentar una serie de eyectores que se integran en el ala para la propulsión hacia delante. En este ejemplo, el generador de gas (no mostrado) se integra en el fuselaje de la aeronave, y la parte verde representa la entrada, el generador de gas y los conductos que conducen a los eyectores rojos, que son planos y, de manera similar a los aletas o alerones, pueden ser accionados para controlar la postura de la aeronave además de proporcionar el empuje requerido. La FIG. 7A representa además otra ala (secundaria) que se coloca en tándem con la primera ala (principal) que contiene los eyectores de aumento de empuje, justo detrás de dichos eyectores. El ala secundaria recibe por tanto una velocidad mucho mayor que la velocidad aerodinámica de la aeronave, y como tal crea una fuerza de sustentación alta ya que esta última es proporcional a la velocidad aerodinámica al cuadrado. En este ejemplo, el ala secundaria verá una temperatura moderada más alta debido a la mezcla del fluido motor producido por el generador de gas (también denominado fluido primario) y el fluido secundario, que es aire ambiente, arrastrado por el fluido motor a una velocidad entre 5-25 partes de fluido secundario por cada parte de fluido primario. Como tal, la temperatura que ve el ala secundaria es un poco más alta que la temperatura ambiente, pero significativamente más baja que el fluido motor, permitiendo que los materiales del ala secundaria soporten y sustenten las cargas de sustentación, según la fórmula: Tmezcla= (Tmotriz+ER*Tam b) / (1+ER) donde Tmezcla es la temperatura final de la mezcla fluida del eflujo de chorro que emerge del eyector, ER es la velocidad de arrastre de partes de aire ambiente arrastradas por parte de aire motor, Tmotriz es la temperatura más caliente del fluido motor o primario, y Tamb es la temperatura del aire ambiente que se aproxima. FIG. 7A depicts an alternative approach to having the jet engine placed on the wing and independently producing thrust. In FIG. 7A, the jet engine is no longer producing a jet outflow that pushes the aircraft forward, but is instead used as a gas generator and is producing a motive airflow to feed a series of ejectors that are integrated into the wing for forward propulsion. In this example, the gas generator (not shown) is integrated into the fuselage of the aircraft, and the green portion represents the inlet, gas generator, and ducts leading to the red ejectors, which are flat and, similar to flaps or ailerons, can be actuated to control the attitude of the aircraft in addition to providing the required thrust. FIG. 7A further depicts another (secondary) wing that is placed in tandem with the first (main) wing containing the thrust-augmenting ejectors, just behind said ejectors. The secondary wing is therefore given a much higher velocity than the aircraft's airspeed, and as such creates a high lift force since the latter is proportional to the airspeed squared. In this example, the secondary wing will see a moderately higher temperature due to the mixture of the propellant fluid produced by the gas generator (also called the primary fluid) and the secondary fluid, which is ambient air, entrained by the propellant fluid at a rate between 5-25 parts of secondary fluid for each part of primary fluid. As such, the temperature seen by the secondary wing is slightly higher than ambient, but significantly lower than the motive fluid, allowing the secondary wing materials to withstand and sustain lift loads, according to the formula: Tmix= (Tmotive+ER*Tam b) / (1+ER) where Tmix is the final temperature of the jet outflow fluid mixture emerging from the ejector, ER is the entrainment velocity of portions of ambient air entrained by portion of the motive air, Tmotive is the warmest temperature of the motive or primary fluid, and Tamb is the approaching ambient air temperature.
La FIG. 7B representa la vista delantera de la aeronave mostrada en la FIG. 7A con flechas que ilustran la fuerza de sustentación adicional generada por las alas más cortas en tándem y la falta de motores en el ala. FIG. 7B depicts the front view of the aircraft shown in FIG. 7A with arrows illustrating the additional lift generated by the shorter tandem wings and the lack of engines on the wing.
La FIG 7C representa otro ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones que presentan las alas en tándem. En este ejemplo, los eyectores 701 que aumentan el empuje que forman parte del sistema propulsor se colocan en las alas principales 703 (alas delanteras) y se conectan a través de conductos y reciben el fluido motor desde un generador de gas colocado dentro del fuselaje. El eyector genera el empuje y transmite mecánicamente la fuerza a la aeronave. El chorro de eflujo genera un flujo constante de alta velocidad que se usa por el ala secundaria (ala gris) 702 para producir sustentación adicional. La combinación de las dos alas más cortas produce más sustentación que la de un ala de envergadura mucho más grande que carece de los aumentadores de empuje de eyector que se basan en un motor de reacción unido a dicha ala más grande para producir empuje. FIG 7C depicts another example not falling within the scope of the claims featuring tandem wings. In this example, thrust-augmenting ejectors 701 that are part of the propulsion system are positioned on the main wings 703 (front wings) and are connected via ducts to and receive propellant fluid from a gas generator positioned within the fuselage. The ejector generates thrust and mechanically transmits the force to the aircraft. The efflux jet generates a high-speed steady flow that is used by the secondary wing (gray wing) 702 to produce additional lift. The combination of the two shorter wings produces more lift than a much larger span wing lacking the ejector thrust augmenters that rely on a jet engine attached to said larger wing to produce thrust.
Las FIGs. 8A y 8B ilustran todavía una realización de la presente invención. Como se muestra en las FIGs.. 8A y 8B, el sistema de generación de empuje/sustentación en tándem se une a un vehículo aéreo 804, donde los eyectores de aumento de empuje 801 delantero, que incluyen bordes de ataque y partes de entrada para la admisión de aire aguas arriba, están produciendo empuje justo detrás de un ala de canard, con cada uno de dichos eyectores colocado en el lado de estribor y babor del vehículo. El ala de canard se orienta en un ángulo de incidencia alto y cerca de la pérdida de sustentación cuando vuela a nivel, en donde la presencia del eyector de aumento de empuje extiende el margen de pérdida de sustentación de dicha ala de canard 803. El eyector de aumento de empuje 801 transmite mecánicamente la fuerza de empuje a la estructura 804 y produce un eflujo de chorro aguas abajo que consiste en corrientes de aire primarias y secundarias bien mezcladas, que a su vez se usan para generar una sustentación significativamente mayor en el ala 802. El sistema se replica también en la cola de la aeronave de manera similar. Los eyectores de aumento de empuje 801 reciben una corriente de purga de compresor del generador de gas 800, mientras que los eyectores de aumentador de empuje de cola reciben los gases calientes presurizados que salen de la turbina de gas del generador de gas 800. La combinación de usar aire de purga del compresor para los eyectores 801 y usar gas de escape caliente para los eyectores de cola como fluidos primarios, respectivamente, da como resultado (1) aumento de empuje en el vuelo horizontal debido al arrastre de eyectores de aire ambiente y (2) sustentación adicional generada en superficies colocadas detrás de dichos eyectores, tal como el ala 802 que tiene bordes de ataque. Estos elementos colocados detrás del eyector son generalmente estructuras delgadas, y podrían construirse a partir de materiales compuestos, incluyendo pero sin limitarse a compuestos de matriz cerámica (CMC). Esta disposición ofrece una mayor flexibilidad para cambiar durante la transición del despegue al vuelo estacionario al vuelo horizontal y aterrizaje. FIGS. 8A and 8B illustrate yet another embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 8A and 8B, the tandem thrust/lift generating system is attached to an air vehicle 804, where forward thrust augmentation ejectors 801, including leading edges and inlet portions for upstream air intake, are producing thrust just aft of a canard wing, with each of said ejectors positioned on the starboard and port side of the vehicle. The canard wing is oriented at a high angle of incidence and near stall when flying level, where the presence of the thrust augmentation ejector extends the stall margin of the canard wing 803. The thrust augmentation ejector 801 mechanically transmits the thrust force to the structure 804 and produces a downstream jet outflow consisting of well-mixed primary and secondary air streams, which in turn are used to generate significantly increased lift on the wing 802. The system is also replicated in the tail of the aircraft in a similar manner. The thrust augmentation ejectors 801 receive a compressor bleed stream from the gas generator 800, while the tail thrust augmentation ejectors receive the pressurized hot gases exiting the gas turbine of the gas generator 800. The combination of using compressor bleed air for the ejectors 801 and using hot exhaust gas for the tail ejectors as primary fluids, respectively, results in (1) increased thrust in horizontal flight due to ejector drag from ambient air and (2) additional lift generated on surfaces positioned aft of said ejectors, such as the wing 802 having leading edges. These elements positioned aft of the ejector are generally thin structures, and could be constructed from composite materials, including but not limited to ceramic matrix composites (CMC). This arrangement offers greater flexibility to change during the transition from takeoff to hover to horizontal flight and landing.
La FIG. 9 proporciona detalles adicionales a la sección de cola (o caliente) de la ilustración en las FIGs.. 8A y 8B. Las estructuras delgadas 904 que tienen bordes de ataque se colocan en la estela de un conjunto de eyectores de aumento de empuje 901 en caliente, que tienen bordes delanteros y reciben el fluido primario (motor) como gas de escape caliente del generador de gas 800, situado cerca de una cabina 805 y arrastrando aire en la entrada 902 del eyector 901. El conducto que conecta el escape del generador de gas 800 al elemento 901 se incrusta en la estructura de aleta vertical 950. Los eyectores 901 arrastran el aire ambiente entrante en las áreas de entrada 902 y eyectan una mezcla de aire arrastrado y gas motor a alta velocidad en la salida 903 y principalmente hacia la estructura de cola delgada 904, que a su vez genera una sustentación adicional. Ambos elementos 801 en las FIGs. 8A y 8B y 901 en la FIG. 9 pueden girar alrededor de su eje principal para el control de VTOL y de vuelo estacionario. Adicionalmente, cada eyector del conjunto de eyectores 901 puede rotar alrededor del mismo eje con y/o independiente del otro eyector. FIG. 9 provides additional detail to the tail (or hot) section of the illustration in FIGS. 8A and 8B. Thin structures 904 having leading edges are positioned in the wake of a set of hot thrust augmentation ejectors 901, which have leading edges and receive the primary (motive) fluid as hot exhaust gas from the gas generator 800, located near a cabin 805 and entrained air at the inlet 902 of the ejector 901. The duct connecting the exhaust from the gas generator 800 to the element 901 is embedded in the vertical fin structure 950. The ejectors 901 entrain incoming ambient air in the inlet areas 902 and eject a mixture of entrained air and motive gas at high velocity at the outlet 903 and primarily toward the thin tail structure 904, which in turn generates additional lift. Both elements 801 in FIGs. 8A and 8B and 901 in FIG. 9 may rotate about their main axis for VTOL and hover control. Additionally, each ejector of the ejector set 901 may rotate about the same axis with and/or independently of the other ejector.
Las FIGs. 10A a 10E muestran los diversos flujos así como la sustentación frente al ángulo de incidencia con el punto correspondiente al ángulo de incidencia resaltado en cada caso. A medida que aumenta el ángulo de incidencia de un cuerpo de sustentación dado, la sustentación aumenta hasta que la separación de la capa límite en el cuerpo de sustentación determina la pérdida de sustentación, justo después del punto de sustentación máximo (véase la FIG. 10D). FIGS. 10A through 10E show the various flows as well as lift versus angle of incidence with the point corresponding to the angle of incidence highlighted in each case. As the angle of incidence of a given lifting body increases, lift increases until boundary layer separation at the lifting body results in a stall just past the point of maximum lift (see FIG. 10D).
La FIG. 10A demuestra la sustentación y el ángulo de incidencia de la estructura 803 de ala de canard ilustrada en las FIGs. 8A y 8B, en un ángulo de incidencia de cero grados (0°), donde el punto representa la fuerza de sustentación y las líneas de corriente representan los flujos alrededor del cuerpo de sustentación de la cara inclinada. Las FIGs. 10B a 10D muestran el resultado del aumento de la fuerza de sustentación de la estructura 803 a medida que el ángulo de incidencia o ángulo de ataque aumenta hasta el punto de pérdida de sustentación, representado completamente en la FIG. 10D.Más allá de la posición del cuerpo de sustentación (con respecto al ángulo de incidencia) como se muestra en la FIG. 10D, por ejemplo, en la posición representada en la FIG. 10E, la sustentación disminuye rápidamente a medida que el flujo se vuelve turbulento, puede separarse y las líneas de corriente ya no son lisas. La sustentación aumenta casi linealmente a medida que aumenta el ángulo de incidencia, pero en el ángulo de incidencia mostrado en la FIG. 10D alcanza el valor máximo, más allá del cual el flujo se separa en el lado superior de la cuerpo de sustentación. En la FIG. 10E, hay recirculación y resistencia aumentada, pérdida de sustentación generada por flujos opuestos, y aparición de la separación de capas límite. Esto hace que la fuerza de sustentación caiga significativamente y dé como resultado la pérdida de sustentación.. FIG. 10A demonstrates the lift and angle of incidence of the canard wing structure 803 illustrated in FIGS. 8A and 8B, at a zero degree (0°) angle of incidence, where the dot represents the lift force and the streamlines represent the flows around the raked face lifting body. FIGs. 10B through 10D show the result of the increasing lift force of the structure 803 as the angle of incidence or angle of attack increases up to the point of stall, depicted fully in FIG. 10D. Beyond the position of the lifting body (with respect to the angle of incidence) as shown in FIG. 10D, e.g., at the position depicted in FIG. 10E, lift rapidly decreases as the flow becomes turbulent, may separate, and the streamlines are no longer smooth. The lift increases almost linearly as the angle of incidence increases, but at the angle of incidence shown in FIG. 10D it reaches the maximum value, beyond which the flow separates on the upper side of the lifting body. In FIG. 10E, there is recirculation and increased drag, loss of lift generated by opposing flows, and onset of boundary layer separation. This causes the lift force to drop significantly and results in loss of lift.
Las FIGs. 11A y 11B muestran la curva característica de sustentación de las FIGs.. 10A a 10E, con una segunda curva que muestra una extensión del margen de pérdida de sustentación, que demuestra la mejora en la sustentación frente al ángulo de incidencia más allá del punto de pérdida de sustentación en caso de que el eyector se coloque con respecto al ala de manera que retrase la separación y facilite la ingestión de la capa límite en ángulos de ataque altos. En las FIGs. 11B, la sustentación continúa aumentando sin pérdida de sustentación con el ángulo de incidencia, debido a la presencia del eyector. La colocación del eyector más allá del vértice de la cuerpo de sustentación permite la reunión o la prevención de la separación del flujo de la capa límite superior que de otro modo se separaría en ausencia del eyector que ingiere dicha capa límite, debido a un alto ángulo de incidencia de dicha cuerpo de sustentación. El eyector está introduciendo un área local de baja presión en su entrada, forzando la ingestión de la capa límite desarrollada sobre el lado superior del cuerpo de sustentación de ala. El margen de la pérdida de sustentación se vuelve mucho mayor al colocar el eyector del aumentador de empuje más allá del vértice del ala de canard o el cuerpo de sustentación 803 de las FIGs. 7C, 8A y 8B. Estos resultados indican que la presencia del eyector extiende el margen de pérdida de sustentación y permite generar mayores fuerzas de sustentación aumentando el ángulo de ataque más allá del valor del ángulo de ataque de pérdida de sustentación de dicho cuerpo de sustentación sin la presencia del eyector. Además, las FIGs. 11A y 11B ilustran posibles ubicaciones del eyector con respecto a la cuerda de cuerpo de sustentación para volver a hacer más corriente el flujo alrededor del cuerpo de sustentación. FIGS. 11A and 11B show the lift characteristic curve of FIGS. 10A through 10E, with a second curve showing an extension of the stall range, demonstrating the improvement in lift versus angle of incidence beyond the stall point should the ejector be positioned relative to the wing so as to delay separation and facilitate ingestion of the boundary layer at high angles of attack. In FIGS. 11B, lift continues to increase without stall with angle of incidence, due to the presence of the ejector. Positioning the ejector beyond the apex of the lifting body allows for reunion or prevention of separation of upper boundary layer flow that would otherwise separate in the absence of the ejector ingesting said boundary layer, due to a high angle of incidence of said lifting body. The ejector is introducing a local area of low pressure at its inlet, forcing the ingestion of the boundary layer developed over the upper side of the wing lifting body. The stall margin becomes much greater by placing the thrust augmenter ejector beyond the apex of the canard wing or lifting body 803 of FIGS. 7C, 8A and 8B. These results indicate that the presence of the ejector extends the stall margin and allows greater lift forces to be generated by increasing the angle of attack beyond the value of the lifting body's stall angle of attack without the ejector being present. In addition, FIGS. 11A and 11B illustrate possible locations of the ejector with respect to the lifting body chord to re-streamline the flow around the lifting body.
Las FIGs. 12A a 12C representan otro ejemplo más que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones. FIGS. 12A to 12C represent another example that does not fall within the scope of the claims.
El ala principal y el sistema eyector de aumento de empuje producen un empuje hacia delante y un acondicionamiento de eflujo de chorro de alta velocidad que se puede usar para generación de sustentación adicional cuando se acopla con un cuerpo de sustentación secundario (no mostrado, pero podría colocarse en la estela o eflujo aguas abajo de los eyectores). Como se ilustra en la FIG. 12A, los eyectores se forman por dos (2) mitades de tipo cortina de aire, que juntas generan el arrastre, la transferencia de momento y la aceleración del aire ambiente usando el fluido primario o motor y expulsando la mezcla final de fluidos primario y secundario a altas velocidades. Las dos mitades 1201 y 1202 pueden rotar y trasladarse independientemente a la posición por sí mismas y con respecto al ala de tal manera que están optimizando el aumento en cualquier momento, basándose en la postura y la misión de la aeronave (o punto en misión), condición de fluido primaria (caudal, presión y temperatura). Esto permite que la garganta formada por las dos mitades tenga, en un caso, un cierto valor, aún en otro caso, un valor mayor o menor. Por ejemplo, en el despegue, las dos mitades pueden apuntar hacia abajo para permitir que la aeronave despegue verticalmente. Las dos mitades pueden moverse independientemente y en posición entre sí para maximizar el empuje con un caudal de fluido primario máximo y un caudal de arrastre máximo, generando una cierta relación de entrada de área a la garganta que es favorable para maximizar el empuje. Sin embargo, cuando vuelan a nivel, las dos mitades del eyector pueden ser, en cambio, tanto horizontales como aerodinámicas con el ala, con un área de garganta más pequeña para presiones, temperatura y caudal más pequeños del fluido primario, maximizando de nuevo el aumento de empuje. El área de garganta, el área de salida, el área de entrada, y sus relaciones también pueden ajustarse según una maximización del algoritmo de empuje. Tanto 1201 como 1202 contienen una cámara impelente 1211 y 1212 respectivamente, conectada a un conducto y que recibe dicho fluido primario desde, por ejemplo, una lumbrera de purga de compresor de un generador de gas. Las dos mitades forman juntas un área de entrada variable 1201a y un área de salida variable 1201b y una forma de difusión formada por las paredes 1213 y 1214 respectivamente, para difundir óptimamente el flujo para maximizar dicho empuje. El flujo primario se introduce desde las cámaras impelentes 1211 y 1212 respectivamente en el área de garganta a través de múltiples toberas especialmente diseñadas 1203 y 1204 respectivamente, de una manera continua o pulsada. The main wing and thrust augmentation ejector system produce forward thrust and high velocity jet outflow conditioning that can be used for additional lift generation when coupled with a secondary lifting body (not shown, but could be placed in the wake or outflow downstream of the ejectors). As illustrated in FIG. 12A, the ejectors are formed by two (2) air curtain type halves, which together generate drag, momentum transfer and acceleration of ambient air using the primary or propellant fluid and expelling the final mixture of primary and secondary fluids at high velocities. The two halves 1201 and 1202 can independently rotate and translate into position on their own and relative to the wing such that they are optimizing the augmentation at any time, based on the aircraft attitude and mission (or point in mission), primary fluid condition (flow, pressure and temperature). This allows the throat formed by the two halves to have, in one case, a certain value, in yet another case, a larger or smaller value. For example, on takeoff, the two halves may point downward to allow the aircraft to take off vertically. The two halves may move independently and in position relative to each other to maximize thrust at maximum primary fluid flow rate and maximum drag flow rate, generating a certain inlet area to throat ratio that is favorable to maximize thrust. However, when flying level, the two halves of the ejector may instead be both horizontal and streamlined with the wing, with a smaller throat area for smaller pressures, temperature, and flow rate of the primary fluid, again maximizing thrust gain. The throat area, exit area, inlet area, and their ratios may also be tuned according to a thrust maximization algorithm. Both 1201 and 1202 contain a plenum chamber 1211 and 1212 respectively, connected to a conduit and receiving said primary fluid from, for example, a compressor bleed port of a gas generator. The two halves together form a variable inlet area 1201a and a variable outlet area 1201b and a diffusion shape formed by walls 1213 and 1214 respectively, to optimally spread the flow to maximize said thrust. The primary flow is introduced from plenum chambers 1211 and 1212 respectively into the throat area through multiple specially designed nozzles 1203 and 1204 respectively, in a continuous or pulsed manner.
La FIG. 12C describe además la disposición de este eyector para vuelo horizontal de una aeronave. La FIG. 12C muestra que el eyector plano puede insertarse dentro del grosor del cuerpo de sustentación del ala cuando todos los elementos descritos en esta divulgación se usan para la mayor eficiencia. La FIG. 12C muestra el contorno de dichas superficies de eyector interior y exterior y la FIG. 12B muestra el modelo 3D de las mitades inferior y superior 1201 y 1202 del eyector Coanda plano descrito, integrado con el ala. Las dos mitades, que pueden ser accionadas independientemente, forman juntas una entrada 1201a y una salida 1201b; permiten la introducción a alta velocidad de un fluido primario a través de las toberas primarias 1203 sobre las superficies Coanda 1204. FIG. 12C further describes the arrangement of this ejector for horizontal flight of an aircraft. FIG. 12C shows that the flat ejector can be inserted into the thickness of the wing's lifting body when all elements described in this disclosure are used for highest efficiency. FIG. 12C shows the outline of said inner and outer ejector surfaces and FIG. 12B shows the 3D model of the lower and upper halves 1201 and 1202 of the described flat Coanda ejector, integrated with the wing. The two halves, which can be actuated independently, together form an inlet 1201a and an outlet 1201b; they allow the high-speed introduction of a primary fluid through the primary nozzles 1203 onto the Coanda surfaces 1204.
Las FIGs. 13A a 13C representan cómo la presente invención puede controlar cabeceo, balanceo y guiñada de la aeronave usando los eyectores de aumento de empuje junto con los cuerpos de sustentación delgados colocados en la estela de los eyectores. Con respecto al cabeceo, los eyectores frío y caliente pueden rotarse independientemente alrededor de su eje principal para hacer que la aeronave cabecee hacia delante o hacia atrás. El control de cabeceo se ve afectado por la división de empuje del eyector hacia delante/hacia atrás y/o la modulación del flujo del fluido motor suministrado a los eyectores. Con respecto al balanceo, los eyectores pueden rotar independientemente para hacer que la aeronave se balancee. Con respecto a la guiñada, se puede usar una combinación de rotación adicional alrededor de un eje perpendicular con el posicionamiento de los cuerpos de sustentación delgados en la estela del eflujo de chorro para provocar un cambio en la postura de la aeronave. Esta realización de la presente invención permite estas maniobras con el uso de juntas especiales que pueden bascular, transmitir cargas y permitir el paso del fluido primario a dichos eyectores. FIGS. 13A through 13C depict how the present invention can control pitch, roll, and yaw of the aircraft using the thrust augmenting ejectors in conjunction with thin lifting bodies positioned in the wake of the ejectors. With respect to pitch, the hot and cold ejectors can be independently rotated about their major axis to cause the aircraft to pitch forward or backward. Pitch control is affected by ejector thrust splitting forward/aft and/or modulation of the flow of the propellant fluid supplied to the ejectors. With respect to roll, the ejectors can be independently rotated to cause the aircraft to roll. With respect to yaw, a combination of additional rotation about a perpendicular axis with positioning of the thin lifting bodies in the wake of the jet outflow can be used to cause a change in aircraft attitude. This embodiment of the present invention allows these maneuvers with the use of special joints that can tilt, transmit loads and allow the passage of primary fluid to said ejectors.
Dispositivo CoandaCoanda Device
En otro ejemplo adicional que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones, el propulsor y/o el generador de empuje del sistema en tándem tienen la capacidad de arrastrar grandes cantidades de aire y acelerarlo a la velocidad de eflujo de chorro. Esto se consigue mediante el empleo de un dispositivo Coanda. In yet another example not within the scope of the claims, the propeller and/or thrust generator of the tandem system have the ability to entrain large amounts of air and accelerate it to jet outflow velocity. This is achieved by employing a Coanda device.
Estos dispositivos de aumento de flujo se han descrito generalmente por diferentes publicaciones que se analizarán con mayor detalle a continuación. Por ejemplo, en su artículo "Theoretical Observations on Ust Augmentation", (Reissner Aniversar y Volume, Contributions to Applied Mechanics, 1949, págs. 461 -468), von Karman describe con gran detalle por qué un dispositivo Coanda da como resultado un aumento de empuje significativamente mayor a través de múltiples chorros. De manera similar, la patente de EE. UU. n.° 3,795,367 (Mocarski) divulga un dispositivo para el arrastre de aire con relaciones de aumento altas que superan 1,8, mientras que la patente de EE. UU. n.° 4,448,354 (Reznick) aplica un dispositivo Coanda lineal a la capacidad de VTOL de un motor de reacción. En estas publicaciones mencionadas anteriormente y otras referencias no mencionadas en el presente documento, la aplicación de dispositivos Coanda se ha limitado y descrito solo para VTOL y no para vuelo horizontal. Una enseñanza principal fue que la escalabilidad y aplicación para vuelo horizontal no fue práctica, particularmente para los dispositivos axisimétricos de tipo Coanda donde su tamaño induciría un aumento de resistencia aerodinámica para aeronaves más grandes. Sin embargo, una aplicación para un VANT pequeño puede ser más adecuada con un mayor grado de integración. Los ejemplos de la presente divulgación son capaces de integrar los eyectores con el fuselaje y el motor o sistema de propulsión porque el vehículo no necesita considerar una gran capacidad de asiento. La integración como se describe en estos ejemplos no es actualmente práctica o comercialmente razonable en grandes vuelos comerciales. These flow augmentation devices have been generally described by different publications which will be discussed in greater detail below. For example, in his paper "Theoretical Observations on Ust Augmentation", (Reissner Anniversar y Volume, Contributions to Applied Mechanics, 1949, pp. 461-468), von Karman describes in great detail why a Coanda device results in significantly greater thrust augmentation across multiple jets. Similarly, U.S. Patent No. 3,795,367 (Mocarski) discloses a device for air entrainment with high augmentation ratios exceeding 1.8, while U.S. Patent No. 4,448,354 (Reznick) applies a linear Coanda device to the VTOL capability of a jet engine. In these aforementioned publications and other references not mentioned herein, the application of Coanda devices has been limited and described only for VTOL and not for horizontal flight. A main learning was that scalability and application for horizontal flight was not practical, particularly for Coanda-type axisymmetric devices where their size would induce an increase in aerodynamic drag for larger aircraft. However, an application for a small UAV may be more suitable with a higher degree of integration. The examples of the present disclosure are capable of integrating the ejectors with the fuselage and engine or propulsion system because the vehicle does not need to consider a large seating capacity. Integration as described in these examples is not currently practical or commercially reasonable in large commercial flights.
Este ejemplo mejora el dispositivo Coanda y lo aplica usando nuevas técnicas para un mejor arrastre y retardo o evitación de la separación en sus giros agresivos dentro del dispositivo. Aunque la compacidad de estos dispositivos es crítica para su despliegue en aviación y otros campos, la parte de entrada necesita ser grande para mejorar el arrastre de aire. Reznick argumenta que un elemento circular es más eficiente que uno lineal. Mocarski muestra que el arrastre es crítico para el aumento de empuje. La parte difusora debe ser lo suficientemente larga para garantizar que no se produzca separación de la capa límite dentro del dispositivo y la mezcla se complete a la salida del dispositivo. Convencionalmente, estos difusores han sido largos con una pendiente muy suave para minimizar los riesgos de separación de límites. a presente divulgación muestra un arrastre mejorado en los dispositivos por medio de elementos novedosos que se basan en efectos geométricos 3D y de flujo de fluido y la utilización de técnicas de evitación de separación en el dispositivo Coanda. El ejemplo preferido tiene una relación de arrastre entre 3-15, preferiblemente mayor. En otro ejemplo, el dispositivo recibirá el gas motor desde una fuente presurizada tal como un generador de gas, un motor de pistón (para operaciones pulsadas) o un compresor o sobrealimentador. Otra característica de la presente divulgación es la capacidad de cambiar la forma de las paredes difusoras del eyector plano utilizado para la propulsión retrayendo y extendiendo las superficies para modificar la geometría de manera que se obtenga el máximo rendimiento en todos los puntos de la misión de la aeronave. Además, ya no es necesaria la necesidad de girar todo el eyector 90 grados para VTOL y el vuelo estacionario, cuando las paredes difusoras completamente desplegadas se usan para dirigir el eflujo de chorro hacia abajo. This example improves the Coanda device and applies it using novel techniques for improved entrainment and retardation or separation avoidance at its aggressive turns within the device. Although the compactness of these devices is critical for their deployment in aviation and other fields, the inlet portion needs to be large to improve air entrainment. Reznick argues that a circular element is more efficient than a linear one. Mocarski shows that entrainment is critical for thrust enhancement. The diffuser portion must be long enough to ensure that boundary layer separation does not occur within the device and mixing is complete at the exit of the device. Conventionally, these diffusers have been long with a very gentle slope to minimize the risks of boundary separation. The present disclosure shows improved entrainment in the devices by means of novel elements that are based on 3D geometric and fluid flow effects and the utilization of separation avoidance techniques in the Coanda device. The preferred example has a entrainment ratio between 3-15, preferably higher. In another example, the device will receive the propellant gas from a pressurized source such as a gas generator, a piston engine (for pulsed operations), or a compressor or supercharger. Another feature of the present disclosure is the ability to change the shape of the diffuser walls of the flat ejector used for propulsion by retracting and extending the surfaces to modify the geometry so that maximum performance is obtained at all points of the aircraft mission. In addition, the need to rotate the entire ejector 90 degrees is no longer necessary for VTOL and hovering, when the fully deployed diffuser walls are used to direct the jet efflux downward.
Otro ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones introduce elementos en forma de aleta en las paredes del difusor de un eyector Coanda que se divide en 2 mitades, ilustradas en la FIG. 14, como medios eyectores superior 1401 e inferior 201 que son cada uno similares a una cortina de aire. Los elementos 115 y 215 son accionadores o varillajes, que permiten el movimiento de dichas superficies a la posición deseada del difusor tanto en 110a como en 210a, respectivamente. Another example not within the scope of the claims introduces fin-like elements into the diffuser walls of a Coanda ejector which is divided into 2 halves, illustrated in FIG. 14, as upper 1401 and lower 201 ejector means which are each similar to an air curtain. Elements 115 and 215 are actuators or linkages, which allow movement of said surfaces to the desired position of the diffuser at both 110a and 210a, respectively.
Otro ejemplo más que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones divulga cómo las geometrías de entrada 3D de escalonamiento y/o las características de la ranura 3D de fluido primaria, ya sea independientemente o trabajando juntas, mejoran significativamente el rendimiento del propulsor, junto con la introducción de patrones de evitación de separación de flujo en el propulsor. Por ejemplo, como se ilustra en las FIGs. 15A a 15C, la entrada 2D se reemplaza por una entrada 3D. Las FIGs. 15A a 15C ilustran además los múltiples elementos 3D del eyector divulgado, mejorando su rendimiento sobre la línea base, y eyectores 2D que tienen la entrada, garganta y difusor en los mismos planos, respectivamente. Yet another example not within the scope of the claims discloses how staggered 3D inlet geometries and/or 3D primary fluid slot features, either independently or working together, significantly improve propellant performance, along with the introduction of flow separation avoidance patterns into the propellant. For example, as illustrated in FIGS. 15A through 15C, the 2D inlet is replaced by a 3D inlet. FIGS. 15A through 15C further illustrate the multiple 3D elements of the disclosed ejector, improving its performance over the baseline, and 2D ejectors having the inlet, throat, and diffuser in the same planes, respectively.
La entrada puede coincidir además con la forma de perfil de capa límite formada detrás del vértice de un cuerpo de sustentación del ala principal de una aeronave (como se ilustra en la FIG. 16A), ayudando por tanto a ingerir la capa límite y retrasar la pérdida de sustentación global (mejorando a través de todos los márgenes), ilustrado además en la FIG. 25 para la posición con respecto al cuerpo de sustentación. Las FIGs. 11A y 11B ilustran los beneficios de colocarla como tal, con respecto al cuerpo de sustentación y su perfil de capa límite. The inlet may further match the boundary layer profile shape formed behind the apex of an aircraft main wing lifting body (as illustrated in FIG. 16A), thereby helping to ingest the boundary layer and delay overall stall (improving across all margins), further illustrated in FIG. 25 for the position relative to the lifting body. FIGs. 11A and 11B illustrate the benefits of positioning it as such, relative to the lifting body and its boundary layer profile.
La FIG. 16A muestra el eyector plano y una estructura de ala para mejorar su alto ángulo de incidencia de rendimiento y margen de pérdida de sustentación. El eyector es alimentado con un fluido primario desde, por ejemplo, un generador de gas, y está en una posición tal que hace más eficiente el flujo sobre dicho cuerpo de sustentación para retrasar la pérdida de sustentación. FIG. 16A shows the flat ejector and a wing structure to improve its high angle of incidence performance and stall margin. The ejector is supplied with a primary fluid from, for example, a gas generator, and is positioned to make the flow over said lifting body more efficient in delaying stall.
Las FIGs. 16B a 16D muestran diferentes ángulos de la ilustración mostrada en la FIG. 16A, con detalles del posicionamiento del eyector en el ala, las cámaras impelentes que suministran el fluido primario al eyector, y su posición relativa entre sí y el cuerpo de sustentación. FIGS. 16B through 16D show different angles of the illustration shown in FIG. 16A, with details of the positioning of the ejector on the wing, the plenums supplying primary fluid to the ejector, and their relative position to each other and the lifting body.
El eyector descrito en la FIG. 14 es de geometría plana y contiene una parte superior e inferior, introduciendo ambas el fluido motor como chorros de pared en una multitud de ranuras y generalmente perpendiculares a la dirección de eflujo de chorro del flujo o líneas de corriente, elementos 1401 y 201 que pueden rotar independientemente alrededor de los ejes 102 y 202. Las paredes curvadas denominadas paredes Coanda 104 y 204 permiten que los chorros primarios sigan la curvatura y arrastren en el proceso y en una relación superior a 3:1, aire secundario, que llega generalmente desde el flujo por encima de un cuerpo de sustentación tal como una capa límite de superficie superior de ala. Las toberas primarias 103 y 203 son de varias formas con varios efectos 3D para maximizar la relación de arrastre, tal como minialas delta 212 en la FIG 22B, o pueden ser osciladores fluídicos alimentados por dichas cámaras impelentes alimentadas con fluido motor para generar una operación pulsada de inyección de fluido motor sobre las paredes de Coanda. El fluido mezclado llega al área de garganta (área mínima del eyector) en una dirección axial pura. Más allá de este punto, la presente invención introduce una sección difusora móvil segmentada, tal como una aleta, solo que tiene un papel principal en el rendimiento de dicho eyector vectorizando y/o maximizando su rendimiento. The ejector depicted in FIG. 14 is of planar geometry and contains an upper and lower portion, both of which introduce the motive fluid as wall jets into a multitude of slots and generally perpendicular to the jet outflow direction of the flow or streamlines, elements 1401 and 201 which can rotate independently about axes 102 and 202. The curved walls called Coanda walls 104 and 204 allow the primary jets to follow the curvature and entrain in the process and in a ratio greater than 3:1, secondary air, generally arriving from the flow above an airfoil such as a wing upper surface boundary layer. The primary nozzles 103 and 203 are of various shapes with various 3D effects to maximize the drag ratio, such as mini delta wings 212 in FIG. 22B, or they can be fluidic oscillators fed by said plenums fed with motive fluid to generate a pulsed operation of jetting motive fluid onto the Coanda walls. The mixed fluid reaches the throat area (minimum ejector area) in a pure axial direction. Beyond this point, the present invention introduces a segmented movable diffusing section, such as a fin, only that it has a main role in the performance of said ejector by vectoring and/or maximizing its performance.
Por ejemplo, en el despegue, la entrada de dicho eyector se fija y todavía por encima de un cuerpo de sustentación 1700 en la FIG. 17A que apunta hacia delante. La FIG. 17A representa el despliegue de dicho eyector formado por un semieyector superior (1401) y un eyector inferior (201) y en conjunción con el ala principal de una aeronave de un dron. Los dos semieyectores pueden rotar alrededor de los ejes 102 y 202 respectivamente y también pueden trasladarse según los requisitos de la misión. Las FIGs. 17B y 17C muestran el caso en el que solo el semieyector superior 201 se usa activamente con un fluido primario, mientras que 1401 se reemplaza por una simple aleta. Como antes, 201 puede rotar alrededor del eje 202 y trasladarse con respecto a la posición axial. Los semieyectores reciben el fluido primario a presión desde, por ejemplo, un generador de gas tal como una turbina de gas y permiten su paso a través de toberas primarias, que pueden emplear osciladores fluídicos (es decir, pulsantes a ciertas frecuencias tales como hasta, inclusive, 2000 Hz para generar un arrastre pulsante del flujo secundario). For example, at takeoff, the inlet of said ejector is fixed and still above a forward-pointing lifting body 1700 in FIG. 17A. FIG. 17A depicts the deployment of said ejector formed by an upper half-ejector (1401) and a lower ejector (201) and in conjunction with the main wing of a drone aircraft. The two half-ejectors can rotate around the axes 102 and 202 respectively and can also translate according to mission requirements. FIGs. 17B and 17C show the case where only the upper half-ejector 201 is actively used with a primary fluid, while 1401 is replaced by a simple flap. As before, 201 can rotate around the axis 202 and translate with respect to the axial position. Semi-ejectors receive the primary fluid under pressure from, for example, a gas generator such as a gas turbine and allow it to pass through primary nozzles, which may employ fluidic oscillators (i.e. pulsating at certain frequencies such as up to and including 2000 Hz to generate pulsating entrainment of the secondary flow).
En la FIG. 14, el medio difusor superior de eyectores 210 se extiende para formar una superficie curvada 210a y guiar los flujos primario y secundario mezclados hacia abajo. Al mismo tiempo, el difusor inferior 110 también se extiende en 110a, manteniendo la relación apropiada de crecimiento de área y características de mezcla para obtener el empuje máximo requerido por la aeronave. Algunas partes de 110a y 210a pueden no desplegarse y los 110 y 210 se controlan independientemente aún según un programa apropiado. Además, el elemento superior 201 puede o no desplazarse axialmente para seguir las necesidades de la misión. En un ejemplo, diferentes cantidades de fluido primario y/o suministradas en diferentes condiciones pueden ser suministradas a los elementos superior 201 o inferior 1401 de una manera continua o pulsada. Las superficies difusoras 110a y 210a pueden contener hoyuelos y otros elementos que retardan o evitan la separación de la capa límite. Además, las toberas secundarias también pueden abrirse si se utiliza 110a completamente extendido, en ubicaciones particulares y potencialmente escalonadas y pueden ser pulsadas según los modos de operación de los osciladores fluídicos para suministrar un modo de operación pulsada al eyector. In FIG. 14, the upper ejector diffuser means 210 extends to form a curved surface 210a and guide the mixed primary and secondary flows downward. At the same time, the lower diffuser 110 also extends at 110a, maintaining the appropriate ratio of area growth and mixing characteristics to obtain the maximum thrust required by the aircraft. Portions of 110a and 210a may not deploy and 110 and 210 are still independently controlled according to an appropriate program. In addition, the upper element 201 may or may not axially move to follow mission needs. In one example, different amounts of primary fluid and/or delivered under different conditions may be delivered to the upper 201 or lower 1401 elements in a continuous or pulsed manner. The diffuser surfaces 110a and 210a may contain dimples and other elements that retard or prevent boundary layer separation. Additionally, the secondary nozzles may also be opened if the fully extended 110a is used, at particular and potentially staggered locations and may be pulsed according to the fluidic oscillator operating modes to provide a pulsed mode of operation to the ejector.
Cuando se recibe fluido desde una purga de compresor, el aire motor tiene una temperatura más baja. El gas de escape del extremo caliente del generador de gas (escape de la turbina), por ejemplo, para temperaturas de gas motor de 815 °C (1500 °F) a una presión de 30 psi descarga de aire del compresor y la relación de arrastre de 5:1 y temperatura ambiente de 38 °C (100 F), la temperatura de la mezcla se convierte en 180 °C (335 °F), para la que la densidad del aire es de 1,6E-3 slugs/ft3 o 0,84 kg/m3, una caída del -30 % del ambiente. Como tal, la envergadura de ala global puede reducirse en -10 %, incluso teniendo en cuenta los efectos de reducción de densidad, cuando se despliega un cuerpo de sustentación detrás del propulsor principal. Para tasas de arrastre de 10:1 (mejor que el diseño de 5:1), para condiciones similares y un chorro emergente del 125 % de la velocidad aerodinámica de la aeronave, el beneficio de sustentación es mayor porque la densidad de la mezcla es ahora mayor, a una temperatura de mezcla de ~200F y la sustentación generada sobre la envergadura lavada por el chorro es del -16 %. En este ejemplo, el ala puede reducirse en longitud en consecuencia. When fluid is received from a compressor bleed, the motive air is at a lower temperature. The exhaust gas from the hot end of the gas generator (turbine exhaust), for example, for motive gas temperatures of 815 °C (1500 °F) at a pressure of 30 psi compressor air discharge and drag ratio of 5:1 and ambient temperature of 38 °C (100 F), the mixture temperature becomes 180 °C (335 °F), for which the air density is 1.6E-3 slugs/ft3 or 0.84 kg/m3, a -30% drop from ambient. As such, the overall wing span can be reduced by -10%, even accounting for density reduction effects, when a lifting body is deployed behind the main booster. For drag ratios of 10:1 (better than the 5:1 design), for similar conditions and a jet washout of 125% of the aircraft airspeed, the lift benefit is greater because the mixture density is now higher, at a mixture temperature of ~200F, and the lift generated over the jet-washed span is -16%. In this example, the wing can be reduced in length accordingly.
Generador de empujeThrust generator
Otro ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones se refiere en general a un generador de empuje 3D novedoso que es capaz de recibir gases presurizados desde una cámara impelente, arrastrar aire ambiente en condiciones fijas o en movimiento (incluyendo pero sin limitarse a aquellas condiciones mayores de 0,05 Mach), acelerar el aire a través de momento y transferencia de energía con los gases de alta presión, y dirigir los fluidos bien mezclados a un chorro de eflujo no circular de alta velocidad con un componente de velocidad de dirección principalmente axial. El chorro de eflujo puede ser una mezcla de gases calientes de alta energía, proporcionados al generador de empuje a través de conductos desde una salida de generador de gas de alta presión, y aire arrastrado a temperatura ambiente. El aire arrastrado puede llevarse a un flujo de alto nivel de energía cinética a través de la transferencia de momento con los gases de alta presión suministrados a un dispositivo propulsor, dentro del generador de empuje. La mezcla resultante de aire y gas sale del generador de empuje y apunta principalmente en la dirección axial, aguas abajo, opuesta a la dirección de la trayectoria del vehículo. La corriente bien mezclada proporciona una corriente en su mayoría unidireccional de gas más frío a alta velocidad, que puede usarse para propulsión, vuelo estacionario, generación de sustentación y control de postura a través de cuerpos de sustentación colocados en la estela de chorro más frío. Esto no se ve en ningún vehículo propulsado por motor de combustible de reacción convencional. Este generador de empuje puede ser independiente del fuselaje, incrustado con el fuselaje en la parte delantera o trasera del vehículo, y/o incrustado en las alas para mejora del margen de pérdida de sustentación. Another example not within the scope of the claims relates generally to a novel 3D thrust generator that is capable of receiving pressurized gases from a plenum, entraining ambient air under stationary or moving conditions (including but not limited to those conditions greater than 0.05 Mach), accelerating the air through momentum and energy transfer with the high pressure gases, and directing the well mixed fluids into a high velocity, non-circular efflux jet with a primarily axially directed velocity component. The efflux jet may be a mixture of hot, high energy gases, provided to the thrust generator through ducts from a high pressure gas generator outlet, and entrained air at ambient temperature. The entrained air may be brought into a high kinetic energy flow through momentum transfer with the high pressure gases supplied to a propulsion device, within the thrust generator. The resulting air-gas mixture exits the thrust generator and points primarily in the axial, downstream direction opposite the direction of vehicle trajectory. The well-mixed stream provides a mostly unidirectional stream of cooler gas at high velocity, which can be used for propulsion, hovering, lift generation, and attitude control via lifting bodies placed in the cooler jet wake. This is not seen on any conventional jet fuel engine-powered vehicle. This thrust generator may be independent of the fuselage, embedded with the fuselage at the front or rear of the vehicle, and/or embedded in the wings for stall margin enhancement.
Reznick inventó un dispositivo circular con las toberas primarias estando separadas de la superficie Coanda y, por lo tanto, sin generar chorros de pared. Mientras que Reznick enseña que se está admitiendo fluido secundario adicional debido al desplazamiento a la superficie de Coanda, su aplicación, sin embargo, es estrictamente circular en forma y, por lo tanto, no se puede escalar en una aplicación más práctica para aeronaves de flujos más grandes y, por ejemplo, aún integrarse con un ala, a medida que la resistencia aerodinámica se vuelve cada vez más grande. Además, las ranuras también parecen ser simples en geometría y no presentan ninguna característica 3D particular para mejoras de mezcla. La presente divulgación introduce un propulsor aerodinámico que genera un eflujo de forma rectangular en el plano de salida, para usar la energía para la generación de sustentación adicional en el cuerpo de sustentación delgado, una mejora y desviación de la aplicación circular de Reznick, que no puede usarse eficazmente a lo largo de un cuerpo de sustentación más largo para la generación de sustentación en vuelo nivel distinto de su propio diámetro, y no puede desplegarse sobre un ala para ingerir la capa límite de un ala. Reznick invented a circular device with the primary nozzles being separated from the Coanda surface and thus not generating wall jets. While Reznick teaches that additional secondary fluid is being admitted due to displacement to the Coanda surface, his application, however, is strictly circular in shape and thus cannot be scaled into a more practical application for aircraft of larger flows and, for example, still integrated with a wing, as the aerodynamic drag becomes increasingly larger. Furthermore, the slots also appear to be simple in geometry and do not present any particular 3D features for mixing enhancements. The present disclosure introduces an aerodynamic thruster that generates a rectangular-shaped outflow at the trailing plane, to use the energy for additional lift generation on the thin lifting body, an improvement and departure from the circular application of Reznick, which cannot be effectively used along a longer lifting body for lift generation in flight level other than its own diameter, and cannot be deployed over a wing to ingest the boundary layer of a wing.
Geometría de tobera primariaPrimary nozzle geometry
Se observa que en todas las patentes descritas los inventores no están empleando ninguna característica que aumente el área del chorro primario al flujo secundario, y por lo tanto existen limitaciones de las invenciones descritas. Además, no existe escalonamiento de toberas primarias en el dispositivo Coanda, con excepción de la presencia de Throndson de las toberas primarias centrales, que no están colocadas en el dispositivo Coanda sino en el centro del perímetro de entrada de las toberas primarias Coanda. Las toberas primarias se colocan por lo tanto en general en el mismo plano axial y no escalonadas, ni son diferentes en tamaño de las adyacentes, sino del mismo tamaño y forma. Si para un dispositivo Coanda circular esto es opcionalmente ventajoso, para uno no circular que tiene un espacio constante entre lados opuestos de las toberas primarias Coanda a lo largo de la longitud de su dimensión más grande del plano de entrada, el empuje resultante de ello se distribuiría igualmente en una situación ideal pero durante el vuelo horizontal, si tal dispositivo se emplea para la generación de empuje, el aire entrante secundario se admitiría de manera desigual en el dispositivo y, por lo tanto, la generación de empuje impondrá desafíos a la estructura del ala y su diseño. Esto se debe principalmente a que en la técnica anterior mencionada anteriormente, se imaginaba que estos dispositivos se usaban en las etapas inicial y final del vuelo de una aeronave y no como un único propulsor de generación de empuje para la totalidad de la misión, desde el despegue hasta el aterrizaje e incluyendo vuelo estacionario y vuelo horizontal. En efecto, la invención de Throndson es aplicable únicamente para el despegue vertical y el aterrizaje y el vuelo estacionario, tomando el sistema motopropulsor la función de vuelo horizontal de proporcionar empuje a través de un turborreactor o turboventilador. Por lo tanto, en su invención, los dispositivos que incluyen el eyector Coanda se apagan y forman el cuerpo de sustentación del ala en vuelo horizontal, es decir, no operativo o activo durante el vuelo horizontal, después de la transición desde el despegue. Por otra parte, Reznick enseña un dispositivo circular con toberas primarias para aumento de empuje pero sin incrustarlo con un ala para vuelo horizontal y explotar tanto la entrada como la salida del dispositivo para que no genere empuje. It is noted that in all the patents described the inventors are not employing any feature that increases the area of the primary jet to the secondary flow, and therefore there are limitations of the inventions described. Furthermore, there is no staggering of primary nozzles in the Coanda device, except for the Throndson presence of the central primary nozzles, which are not placed in the Coanda device but in the centre of the inlet perimeter of the Coanda primary nozzles. The primary nozzles are therefore generally placed in the same axial plane and not staggered, nor are they different in size from the adjacent ones, but of the same size and shape. If for a circular Coanda device this is optionally advantageous, for a non-circular one having a constant spacing between opposite sides of the primary Coanda nozzles along the length of its largest dimension of the inlet plane, the thrust resulting therefrom would be equally distributed in an ideal situation but during horizontal flight, if such a device is employed for thrust generation, the secondary incoming air would be unevenly admitted into the device and therefore thrust generation will impose challenges to the wing structure and its design. This is mainly because in the above-mentioned prior art, these devices were envisioned to be used in the initial and final stages of an aircraft's flight and not as a sole thrust generating propellant for the entire mission, from take-off to landing and including hovering and horizontal flight. Indeed, Throndson's invention is applicable only for vertical take-off and landing and hovering, the powerplant taking the horizontal flight function of providing thrust via a turbojet or turbofan. Thus, in his invention, devices including the Coanda ejector are turned off and form the wing's lifting body in horizontal flight, i.e. not operational or active during horizontal flight, after the transition from takeoff. On the other hand, Reznick teaches a circular device with primary nozzles for thrust augmentation but without embedding it with a wing for horizontal flight and exploiting both the inlet and outlet of the device so that it does not generate thrust.
Las FIGs. 18A a 18D muestran disposiciones convencionales para eyectores de tipo Coanda. La FIG. 18A representa un eyector Coanda tradicional de forma circular de la técnica anterior. La FIG. 18B muestra un eyector de tipo Coanda plano incrustado en un ala de la técnica anterior. La fuente del fluido primario es una turbina de gas y el eyector está ventajosamente destinado, eventualmente, a ser utilizado para el despegue y el corte verticales en vuelo horizontal. La FIG. 18B engloba los elementos divulgados como variables de Throndson, incluyendo diámetros, ángulos y longitudes. FIGS. 18A through 18D show conventional arrangements for Coanda-type ejectors. FIG. 18A depicts a traditional prior art circular Coanda ejector. FIG. 18B shows a prior art flat wing-embedded Coanda-type ejector. The source of the primary fluid is a gas turbine and the ejector is advantageously intended, eventually, to be used for vertical takeoff and cutting in horizontal flight. FIG. 18B encompasses the elements disclosed as Throndson variables, including diameters, angles and lengths.
La FIG. 18C es la figura 3 de Reznick y muestra otro ejemplo circular en el que se emplean toberas de hipermezcla y las toberas de fluido primario están alejadas de las paredes del eyector. Por lo tanto, los chorros primarios ya no son chorros de pared. Reznick solo cubre las geometrías circulares del eyector, claramente destinadas a ser utilizadas para la asistencia al despegue debido a limitaciones de escalabilidad. FIG. 18C is Reznick's Figure 3 and shows another circular example where hypermix nozzles are employed and the primary fluid nozzles are set back from the ejector walls. The primary jets are therefore no longer wall jets. Reznick only covers circular ejector geometries, clearly intended to be used for takeoff assist due to scalability limitations.
La FIG 18D representa un ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones con elementos de tobera Coanda circulares, con una cámara impelente 211 suministrada con fluido primario, que se acelera a través de las toberas primarias 203 y se inyecta como chorros de pared sobre la superficie 204. FIG 18D depicts an example not falling within the scope of the claims with circular Coanda nozzle elements, with a plenum chamber 211 supplied with primary fluid, which is accelerated through the primary nozzles 203 and injected as wall jets onto the surface 204.
Throndson utiliza una forma no circular del eyector pero también ranuras rectangulares. Una ranura rectangular es útil en tal aplicación pero produce una superficie limitada para un arrastre de chorro de cizallamiento del aire secundario que se aproxima. De hecho, una ranura rectangular descrita por los inventores anteriormente produce una característica de arrastre de chorro para un perímetro de ranura rectangular de las dimensiones dadas, 2L+2h=2(L+h) donde L es la longitud y h es la altura de cada ranura. Se arrastra una cantidad mucho mayor de flujo secundario si se usa un perímetro mayor de la tobera primaria, incluyendo el impacto de características 3D. Escalonar axialmente los vértices de una pared en zigzag u ondulada (sinusoidal) de una tobera primaria como se muestra en las FIGs. 18A a 18D mejoran en gran medida el arrastre de aire secundario como se enseña en la presente divulgación. Una operación pulsada mediante la incrustación de osciladores fluídicos con las toberas primarias mejora adicionalmente la eficiencia y la característica de arrastre del eyector.. Throndson utilizes a non-circular ejector shape but also rectangular slots. A rectangular slot is useful in such an application but produces limited surface area for oncoming secondary air shear jet entrainment. In fact, a rectangular slot described by the inventors above produces a jet entrainment characteristic for a rectangular slot perimeter of the given dimensions, 2L+2h=2(L+h) where L is the length and h is the height of each slot. A much greater amount of secondary flow is entrained if a larger primary nozzle perimeter is used, including the impact of 3D features. Axially staggering the vertices of a zigzag or wavy (sinusoidal) wall of a primary nozzle as shown in FIGS. 18A through 18D greatly improves secondary air entrainment as taught in the present disclosure. A pulsed operation by embedding fluidic oscillators with the primary nozzles further improves the efficiency and drag characteristics of the ejector.
Las FIGs. 19A a 19D representan algunos de los cambios propuestos en las toberas primarias para un mejor rendimiento. La FIG. 19A muestra una configuración en zigzag de toberas primarias a lo largo de la circunferencia del área de entrada del eyector, mientras que el perímetro del chorro primario expuesto al flujo secundario se dobla en comparación con un perímetro de ranura simple, aumentando por tanto el arrastre a través de capas de cizallamiento turbulentas desarrolladas entre dichas paredes en zigzag de las toberas primarias. La FIG. 19B muestra una ranura rectangular con perímetro rugoso aumentado para generar turbulencia adicional, y por tanto aumentar el arrastre 1,5 4 veces en comparación con las paredes lisas originales de una ranura rectangular. La FIG. 19B describe esquemáticamente el aumento del área de la superficie de chorro primaria al aire secundario o arrastrado, con la estructura 3D de las púas explicada en dirección axial. Aunque normalmente en una disposición de ranura rectangular el aire secundario es arrastrado principalmente entre dos ranuras adyacentes y en el lado de la ranura de radio exterior, el arrastre se mejora en gran medida ahora a través de los efectos de la superficie y 3D. La FIG. 19C explica los chorros primarios y secundarios respectivamente, con las turbulencias generadas por las características 3D que mejoran en gran medida la mezcla y el momento que imparten el flujo primario al flujo secundario en una distancia más corta. La FIG. 19C muestra la interacción y los flujos resultantes de dichas ranuras de pared rugosa adyacentes, representando las flechas rojas el fluido primario y las flechas azules el fluido secundario arrastrado. Se forman capas de cizallamiento a lo largo de las paredes y el perímetro aumentado da como resultado un arrastre significativamente mayor de flujos secundarios para las mismas condiciones de flujo primario de entrada. El funcionamiento pulsado de las toberas primarias mejora aún más la relación de arrastre. FIGS. 19A through 19D depict some of the proposed changes to the primary nozzles for improved performance. FIG. 19A shows a zigzag configuration of primary nozzles along the circumference of the ejector inlet area, while the perimeter of the primary jet exposed to the secondary flow is doubled compared to a single slot perimeter, thereby increasing drag through turbulent shear layers developed between said zigzag walls of the primary nozzles. FIG. 19B shows a rectangular slot with increased roughened perimeter to generate additional turbulence, and thus increase drag 1.5-4 times compared to the original smooth walls of a rectangular slot. FIG. 19B schematically depicts the increase in the area of the primary jet surface to secondary or entrained air, with the 3D structure of the barbs explained in axial direction. While normally in a rectangular slot arrangement the secondary air is entrained primarily between two adjacent slots and on the side of the outer radius slot, entrainment is now greatly enhanced through surface and 3D effects. FIG. 19C explains the primary and secondary jets respectively, with the turbulence generated by the 3D features greatly enhancing the mixing and momentum imparting from the primary flow to the secondary flow over a shorter distance. FIG. 19C shows the interaction and resulting flows of such adjacent rough walled slots, with the red arrows representing the primary fluid and the blue arrows the entrained secondary fluid. Shear layers form along the walls and the increased perimeter results in significantly greater entrainment of secondary flows for the same inlet primary flow conditions. Pulsed operation of the primary nozzles further improves the entrainment ratio.
Otra característica de la presente divulgación es la introducción de características ventajosas dentro de la tobera primaria (véanse las FIGs. 19E y 19E). Es bien conocido que un flujo sobre un ala delta produce vórtices que son opuestos en dirección hacia el centro del ala delta. Se coloca una característica miniatura en algunas o todas las toberas primarias para generar dichos vórtices que emergen de la tobera primaria. En este caso, los vórtices arrastran ventajosamente cantidades significativamente mayores de aire secundario al eyector, mejorando su mezcla y la transmisión de momento transportado por el fluido primario que sale de las toberas primarias de manera continua o pulsada. Another feature of the present disclosure is the introduction of advantageous features within the primary nozzle (see FIGS. 19E and 19E). It is well known that a flow over a delta wing produces vortices that are opposite in direction toward the center of the delta wing. A miniature feature is placed on some or all of the primary nozzles to generate such vortices emerging from the primary nozzle. In this case, the vortices advantageously entrain significantly greater amounts of secondary air into the ejector, improving its mixing and the transmission of momentum carried by the primary fluid exiting the primary nozzles in a continuous or pulsed manner.
La FIG. 19E explica el flujo sobre la obstrucción del ala delta colocada dentro de las toberas primarias en su centro, que cambia el patrón del flujo de manera que aumenta significativamente la relación de arrastre de una ranura de tobera primaria normal, sin requerir cambios en los caudales de presión y temperaturas. En particular, los núcleos de vórtice primarios están opuestos en dirección hacia el centro de dicha ranura o ala delta, arrastrando fluido secundario significativo desde el área entre las ranuras. FIG. 19E depicts the flow over a delta wing obstruction positioned within the primary nozzles at its center, which changes the flow pattern such that it significantly increases the drag ratio of a normal primary nozzle slot, without requiring changes in pressure flow rates and temperatures. In particular, the primary vortex cores are opposed in a direction toward the center of such a slot or delta wing, entraining significant secondary fluid from the area between the slots.
La FIG. 20 describe el ciclo termodinámico de la presente divulgación con la evolución de los fluidos de trabajo y arrastrados para obtener una alta eficiencia termodinámica. La FIG. 20 demuestra que el arrastre de aire determinará el movimiento del punto D que representa la condición de mezcla entre el gas primario y el aire secundario, en un diagrama de ciclo termodinámico de propulsión, a la izquierda y a valores más bajos de temperatura y entropía. Esto es ventajoso opcionalmente para un dispositivo de alta eficiencia propulsora, donde cantidades masivas de aire son arrastradas y aceleradas a velocidades de chorro de salida relativamente más bajas, manteniendo un nivel de empuje alto debido a caudales másicos más altos, un ingrediente clave para realizar alta eficiencia propulsora. En la FIG. 19A, se muestra un aumento en el perímetro en un factor de 2 reemplazando cada longitud de un perímetro de ranura rectangular normal por un triángulo equilátero de perímetro 2x más largo en el mismo plano. El perímetro puede aumentarse adicionalmente escalonando todos los vértices de las paredes de ranura en diversos planos (véase la FIG. 19B). El resultado de dicha tobera primaria es aumentar la cantidad de fluido arrastrado como fluido secundario en al menos un 15-50 % mediante mezcla íntima dentro de las capas de cizallamiento formadas. Si la condición inicial de aire secundario era de baja velocidad, entonces el rendimiento de las formas perimetrales rectangular y no rectangular puede no ser muy diferente, sin embargo, cuando el eyector se está moviendo hacia delante y la velocidad de aire secundario que se aproxima es significativamente mayor, tal como entre Mach 0,0 y Mach 0,25, entonces la forma de perfil con púas de la tobera primaria también puede mejorar significativamente al colocar las púas más internas y más externas de la tobera primaria por delante y por detrás del plano axial de dicha ranura rectangular. En otras palabras, cada tobera primaria se convierte ahora en una estructura 3D que retrasará o anticipará el arrastre del aire secundario de una manera eficiente, mejorando así la tasa de arrastre general. En un eyector Coanda es opcionalmente ventajoso que el arrastre de aire secundario y la mezcla con el aire primario para la transferencia de momento ocurra rápidamente y a lo largo de una corta distancia. Añadir este y otros elementos 3D a la tobera primaria ayuda a mejorar el rendimiento de dicho eyector. FIG. 20 depicts the thermodynamic cycle of the present disclosure with the evolution of the working and entrained fluids to obtain high thermodynamic efficiency. FIG. 20 demonstrates that air entrainment will determine the movement of point D representing the mixing condition between primary gas and secondary air, in a propulsion thermodynamic cycle diagram, to the left and to lower values of temperature and entropy. This is optionally advantageous for a high propulsive efficiency device, where massive amounts of air are entrained and accelerated to relatively lower exit jet velocities, while maintaining a high thrust level due to higher mass flow rates, a key ingredient to realize high propulsive efficiency. In FIG. 19A, an increase in perimeter by a factor of 2 is shown by replacing each length of a normal rectangular slot perimeter by an equilateral triangle of 2x longer perimeter in the same plane. The perimeter may be further increased by staggering all of the slot wall apices in various planes (see FIG. 19B). The result of such a primary nozzle is to increase the amount of fluid entrained as secondary fluid by at least 15-50% by intimate mixing within the formed shear layers. If the initial secondary air condition was low velocity, then the performance of the rectangular and non-rectangular perimeter shapes may not be much different, however, when the ejector is moving forward and the oncoming secondary air velocity is significantly higher, such as between Mach 0.0 and Mach 0.25, then the spiked profile shape of the primary nozzle may also be significantly improved by placing the innermost and outermost spikes of the primary nozzle forward and aft of the axial plane of said rectangular slot. In other words, each primary nozzle now becomes a 3D structure that will delay or anticipate the entrainment of secondary air in an efficient manner, thus improving the overall entrainment rate. In a Coanda ejector it is optionally advantageous for the entrainment of secondary air and mixing with the primary air for momentum transfer to occur quickly and over a short distance. Adding this and other 3D elements to the primary nozzle helps improve the performance of such an ejector.
Otra característica relacionada con las toberas primarias como se emplea en este ejemplo es la introducción de osciladores fluídicos dentro de la trayectoria de flujo de las toberas primarias. Another feature related to the primary nozzles as employed in this example is the introduction of fluidic oscillators within the flow path of the primary nozzles.
Estos osciladores fluídicos proporcionan, por ejemplo, conmutadores de hasta 2000 Hz entre dos toberas primarias adyacentes para alternar los flujos de chorro de pared y mejorar las tasas de arrastre mediante la operación pulsada del fluido motor. These fluidic oscillators provide, for example, switching of up to 2000 Hz between two adjacent primary nozzles to alternate wall jet flows and improve entrainment rates through pulsed operation of the motive fluid.
Otra característica más implementada en esta invención es el escalonamiento de las toberas con sus características, al ser colocadas en diversas ubicaciones a lo largo de la superficie de Coanda y, por lo tanto, mediante la introducción del flujo primario en múltiples ubicaciones axiales, adyacentes a la pared en una manera de chorro de pared y en un patrón que aumenta el arrastre y la mezcla del fluido secundario. Por ejemplo, la FIG. 21 muestra un ejemplo de este tipo en el que una característica de generación de vórtice en forma de V se escalona en comparación con una ranura rectangular normal e inyectando al menos el 25 % del total del fluido primario antes de que el equilibrio del flujo másico de fluido primario se inyecte en un momento posterior. Esta inyección antes de las ranuras rectangulares da como resultado una tasa de arrastre más alta lo suficiente para aumentar el rendimiento del eyector significativamente. Además, en la FIG. 21, las toberas 205 inyectan el fluido primario antes de la tobera primaria 203. La tobera 205 tiene una característica que introduce un arrastre más favorable del flujo secundario a través de capas de cizallamiento y estas toberas 205 se escalonan tanto axial como circunferencialmente en comparación con las toberas primarias 203. Las toberas primarias 203 tienen una característica de ala delta que se provee de una pata de soporte conectada al punto medio de la estructura de ranura primaria en el lado más interior de ella y que tiene la estructura de ala delta apuntando contra el flujo de fluido primario para generar 2 vórtices opuestos en dirección y arrastrando fuertemente desde ambos lados de la tobera primaria 203 la mezcla ya arrastrada de flujos de fluido primario y secundario resultante de las toberas 205. Los vórtices y la estructura en V de las toberas primarias dan como resultado una mejora del arrastre del 10-100 % en comparación con las ranuras rectangulares no escalonadas y una mejora general de la transferencia de momento del flujo primario al secundario. Yet another feature implemented in this invention is the staggering of the nozzles with their features, by being placed at various locations along the Coanda surface and thus introducing the primary flow at multiple axial locations, adjacent to the wall in a wall jet manner and in a pattern that increases entrainment and mixing of the secondary fluid. For example, FIG. 21 shows such an example where a V-shaped vortex generating feature is staggered compared to a normal rectangular slot and injecting at least 25% of the total primary fluid before the balance of the primary fluid mass flow is injected at a later time. This injection before the rectangular slots results in a higher entrainment rate sufficient to increase ejector performance significantly. Furthermore, in FIG. 21, the nozzles 205 inject the primary fluid before the primary nozzle 203. The nozzle 205 has a feature that introduces a more favorable entrainment of the secondary flow through shear layers and these nozzles 205 are staggered both axially and circumferentially compared to the primary nozzles 203. The primary nozzles 203 have a delta wing feature that is provided with a support leg connected to the midpoint of the primary slot structure at the innermost side thereof and having the delta wing structure pointing against the primary fluid flow to generate 2 opposite vortices in direction and strongly entraining from both sides of the primary nozzle 203 the already entrained mixture of primary and secondary fluid flows resulting from the nozzles 205. The vortices and the V-structure of the primary nozzles result in a 10-100% entrainment improvement compared to the primary nozzles 203. non-staggered rectangular slots and an overall improvement in momentum transfer from primary to secondary flow.
Además, la FIG. 21 representa una construcción más sencilla usando aletas delta dispuestas dentro de ranuras de pared lisas para formar flujos de ala delta específicos y capas de cizallamiento que aumentan ventajosamente la relación de arrastre más de 2 veces en comparación con las ranuras primarias rectangulares de pared lisa. Todos estos elementos pueden combinarse para la mejor relación de arrastre. La presente divulgación mejora la superficie para el retardo de separación de flujo a través de los elementos 221. Colocando hoyuelos en la superficie de Coanda 204, donde dicha superficie de Coanda 204 tiene un giro relativamente agresivo para el cambio de distancia más corta de la dirección de flujo primaria, que se origina radialmente desde las toberas primarias 203, a la dirección axial opuesta a la dirección de empuje, hacia la garganta 225. Las depresiones impiden la separación del flujo y mejoran significativamente el rendimiento del eyector, junto con los turbuladores delta mostrados en las FIGs. 19D y 19E. Furthermore, FIG. 21 depicts a simpler construction using delta fins arranged within smooth wall slots to form specific delta wing flows and shear layers which advantageously increase the drag ratio more than 2 times compared to smooth wall rectangular primary slots. All of these elements can be combined for the best drag ratio. The present disclosure improves the surface for flow separation retardation through elements 221 by placing dimples on the Coanda surface 204, where said Coanda surface 204 has a relatively aggressive twist for the shortest distance change from the primary flow direction, originating radially from the primary nozzles 203, to the axial direction opposite to the thrust direction, towards the throat 225. The dimples prevent flow separation and significantly improve the performance of the ejector, along with the delta turbulators shown in FIGS. 19D and 19E.
La FIG. 23 ilustra ciertas características según un ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones. En particular, la FIG. 23 compara una altura similar de la ranura primaria utilizada por Throndson con las relaciones utilizadas por Throndson para demostrar la mejora de este ejemplo. El radio de giro a la altura de la ranura de este ejemplo está por debajo de 5:1 con hoyuelos de retardo de separación mejorados colocados en la superficie de Coanda. En la FIG. 23, el radio R' es aproximadamente 2-3 veces menor que el radio R de la patente de Throndson, para alturas de ranura similares. Se deduce que es posible una relación menor que 5:1, debido al uso de un perfil logarítmico junto con el empleo de hoyuelos en la superficie curvada de Coanda, para volver más agresivamente el flujo desde puro radialmente en la salida de la ranura primaria hasta puramente axialmente en la garganta. Como resultado, se produce un giro mucho más rápido sin separación de flujo, de modo que la garganta del dispositivo puede ser mayor que la especificada por Throndson en al menos 25-100 %. El medio ángulo del difusor también puede hacerse significativamente más agresivo que en la técnica anterior, permitiendo implementar un difusor mucho más corto y una transferencia de momento más rápida entre los flujos primario y secundario. Como tal, la FIG. 23 destaca las diferencias entre la presente divulgación y la técnica anterior, especialmente donde elementos más agresivos tales como turbuladores, toberas primarias, hoyuelos y paredes móviles mejoran la técnica anterior. FIG. 23 illustrates certain features according to an example not falling within the scope of the claims. In particular, FIG. 23 compares a similar primary slot height used by Throndson to the ratios used by Throndson to demonstrate the improvement of this example. The radius of gyration at the slot height of this example is below 5:1 with improved separation retarding dimples placed on the Coanda surface. In FIG. 23, the radius R' is approximately 2-3 times smaller than the radius R of the Throndson patent, for similar slot heights. It follows that a ratio less than 5:1 is possible, due to the use of a logarithmic profile along with the employment of dimples on the curved Coanda surface, to more aggressively return the flow from purely radially at the exit of the primary slot to purely axially at the throat. As a result, much faster turning occurs without flow separation, such that the throat of the device can be made larger than that specified by Throndson by at least 25-100%. The half angle of the diffuser can also be made significantly more aggressive than in the prior art, allowing for a much shorter diffuser to be implemented and faster momentum transfer between the primary and secondary flows. As such, FIG. 23 highlights the differences between the present disclosure and the prior art, especially where more aggressive elements such as turbulators, primary nozzles, dimples and moving walls improve upon the prior art.
Eyector CoandaCoanda ejector
En general, el diseño de un eyector Coanda aplicado a una aeronave ha sido descrito por muchas publicaciones. Por ejemplo, la patente de EE. UU. n.° 3,664,611 (Harris) enseña un eyector de tipo Coanda incrustado en el ala con fines de despegue y aterrizaje verticales. El dispositivo no está activo durante el crucero, véase la FIG. 24. Harris no dice nada sobre el uso del eflujo para generar más sustentación en una disposición de tipo tándem. Además, Harris no aplica el dispositivo para su uso en condiciones de vuelo horizontal. En su lugar, según las prácticas convencionales, el dispositivo se desploma en un ala de cuerpo de sustentación durante las condiciones de vuelo horizontal. In general, the design of a Coanda ejector applied to an aircraft has been described by many publications. For example, U.S. Patent No. 3,664,611 (Harris) teaches a Coanda-type ejector embedded in the wing for vertical takeoff and landing purposes. The device is not active during cruise, see FIG. 24. Harris is silent on the use of efflux to generate additional lift in a tandem-type arrangement. Furthermore, Harris does not apply the device for use in horizontal flight conditions. Instead, according to conventional practices, the device is collapsed on a lifting body wing during horizontal flight conditions.
Mocarski, por otra parte, enseña que en un eyector Coanda, el fluido primario de alta energía, también llamado fluido motor, se inyecta como un chorro de pared y el principio de tal dispositivo es determinar una zona de baja presión donde se arrastra aire ambiente, seguido de una zona de mezcla y convergencia hacia una garganta, seguido de un difusor para expandir la mezcla de vuelta a la presión ambiente a alta velocidad. La patente de EE. UU. n.° 3,819,134 (Throndson) modifica y mejora este concepto descrito en Mocarski. Mocarski, on the other hand, teaches that in a Coanda ejector, the high energy primary fluid, also called the motive fluid, is injected as a wall jet and the principle of such a device is to determine a low pressure zone where ambient air is entrained, followed by a mixing and convergence zone towards a throat, followed by a diffuser to expand the mixture back to ambient pressure at high velocity. U.S. Patent No. 3,819,134 (Throndson) modifies and improves this concept described in Mocarski.
Throndson describe una mejora de la tecnología añadiendo un flujo primario al centro de los eyectores de tipo Coanda para arrastrar adicionalmente fluido secundario y para mejorar el rendimiento de la tobera, usando la tobera central primaria 30-70 % del fluido primario total y usándose el resto en las toberas paramétricas de tipo Coanda. Throndson reivindica que el aumento de empuje se mejora en gran medida por esta combinación, y no comenta la geometría de las toberas de fluido primario, que aparece como ranuras u orificios simples. Además, las ranuras parecen ser continuas o discontinuas y sin características especiales. Throndson no dice nada acerca del uso del chorro de eflujo para la generación de sustentación aguas abajo y, de hecho, sólo emplea el dispositivo para despegue y transición y aterrizaje, no para condiciones de crucero, muy similares a Harris. Throndson describes an improvement of the technology by adding a primary flow to the centre of the Coanda-type ejectors to further entrain secondary fluid and to improve nozzle performance, with the central primary nozzle using 30-70% of the total primary fluid and the remainder being used in the parametric Coanda-type nozzles. Throndson claims that the thrust increase is greatly improved by this combination, and does not comment on the geometry of the primary fluid nozzles, which appear as simple slots or holes. Furthermore, the slots appear to be continuous or discontinuous and featureless. Throndson says nothing about using the efflux jet for downstream lift generation, and in fact only employs the device for take-off and transition and landing, not for cruise conditions, much like Harris.
La presente divulgación mejora adicionalmente el eyector Coanda generando empuje en todas las condiciones de vuelo mediante el giro del dispositivo Coanda y al colocar un cuerpo de sustentación delgado en el eflujo de chorro generando por tanto más sustentación. Tales turboventiladores emplean generalmente al menos dos ventajas sobre Harris y Throndson: The present disclosure further improves the Coanda ejector by generating thrust in all flight conditions by rotating the Coanda device and placing a thin lifting body in the jet stream thereby generating more lift. Such turbofans generally employ at least two advantages over Harris and Throndson:
En primer lugar, el uso del eyector aguas abajo de un ala de manera que ingiere su capa límite perjudicial en condiciones de crucero, mejorando el rendimiento aerodinámico del ala y permitiendo ángulos de incidencia altos, aumentando por tanto su rendimiento global. La presente divulgación también permite el funcionamiento del eyector en todas las fases de vuelo, desde despegue a través de vuelo estacionario, transición, crucero y aterrizaje. Un ejemplo también permite el uso de un semieyector (1/2 de un eyector plano como se describe por Throndson o Harris) junto con una lama de un ala para formar un eyector Coanda asimétrico con el arrastre de la capa límite solo en el borde exterior de dicha capa límite y formando un difusor con dicha lama del ala, incluyendo vectorizar el empujador moviendo la lama y el eyector Coanda de tipo cortina de aire en coordinación para despegue y aterrizaje. First, the use of the ejector downstream of a wing such that it ingests its detrimental boundary layer under cruise conditions, improving the wing's aerodynamic performance and allowing high angles of incidence, thereby increasing its overall performance. The present disclosure also allows operation of the ejector in all phases of flight, from takeoff through hover, transition, cruise and landing. One example also allows the use of a half-ejector (1/2 of a flat ejector as described by Throndson or Harris) in conjunction with a wing slat to form an asymmetric Coanda ejector with boundary layer drag only at the outer edge of said boundary layer and forming a diffuser with said wing slat, including vectoring the pusher by moving the slat and the air curtain-type Coanda ejector in coordination for takeoff and landing.
En segundo lugar, al usar un cuerpo de sustentación delgado aguas abajo de (en el lavado del eyector) en un vuelo horizontal mínimo pero también para otras condiciones de vuelo para generación de sustentación adicional en un flujo de velocidad más alta, permite que el cuerpo de sustentación y el tándem propulsor sean más compactos y eficientes mientras se genera una sustentación considerable, en comparación con los divulgados en las patentes mencionadas anteriormente. En este ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones, la forma y el perfil del chorro de eflujo propulsor es crítico para lograr su eficiencia y funcionalidad novedosas. Dicho cuerpo de sustentación delgado se coloca a una distancia conveniente del plano de salida de dicho eyector/propulsor con el fin de maximizar la sustentación pero también antes de que la energía del chorro de eflujo se disipe al ambiente. Esto es conveniente y práctico ya que la energía de cualquier dispositivo de propulsión a chorro normalmente se disipa solo a lo largo de distancias muy largas detrás de la aeronave. Secondly, by using a thin lifting body downstream of (at the ejector wash) in minimum horizontal flight but also for other flight conditions for additional lift generation in higher velocity flow, it allows the lifting body and propulsive tandem to be more compact and efficient while generating considerable lift, compared to those disclosed in the above mentioned patents. In this example which does not fall within the scope of the claims, the shape and profile of the propulsive efflux jet is critical to achieving its novel efficiency and functionality. Said thin lifting body is placed at a convenient distance from the exit plane of said ejector/propulsor in order to maximize lift but also before the efflux jet energy is dissipated to the environment. This is convenient and practical since the energy of any jet propulsion device is normally dissipated only over very long distances behind the aircraft.
También es importante comprender que ambos elementos de dicho tándem necesitan trabajar juntos de una manera eficiente y optimizada, incluyendo el movimiento en ciertos ángulos y velocidades favorables para el concepto. El empujador/propulsor transmite mecánicamente el componente de empuje al fuselaje de la aeronave o su ala principal, mientras que el cuerpo de sustentación delgado aguas abajo del propulsor está en contacto mecánico con el fuselaje y no el propulsor, recibiendo aún su chorro de eflujo de tal manera que maximiza la sustentación de la aeronave y permite la maniobra a través de movimientos de ciertas superficies en dicho cuerpo de sustentación delgado. It is also important to understand that both elements of such a tandem need to work together in an efficient and optimized manner, including movement at certain angles and speeds favorable to the concept. The pusher/propeller mechanically transmits the thrust component to the aircraft fuselage or its main wing, while the thin lifting body downstream of the propeller is in mechanical contact with the fuselage and not the propeller, still receiving its efflux jet in such a way as to maximize the aircraft's lift and allow maneuvering through movements of certain surfaces on said thin lifting body.
Otra característica de la presente divulgación proporciona la capacidad de usar las mismas toberas para elevar la aeronave en vuelo estacionario y aterrizaje, así como para propósitos de crucero. El sistema de sustentación descrito en la patente de EE. UU. n.° 8,910,464 (Ambrose) representa la cadena principal común de los aviones de combate contra el chorro de VTOL. Tiene limitaciones debidas al peso adicional que se lleva en el modo de crucero, a saber, el ventilador de sustentación y sus auxiliares. Bajo la tecnología VTOL actual, las toberas frías (toberas delanteras) y el ventilador de sustentación se apagan durante el vuelo horizontal que abandona la tobera de escape principal para proporcionar la fuerza de reacción para propulsar la aeronave hacia delante en condiciones de movimiento hacia delante tales como crucero. Un ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones combina elementos de generación de empuje de tobera Coanda con el sistema propulsor de la aeronave que permite que el eyector se emplee en todas las etapas de vuelo con minimización de peso y eliminación de partes móviles. Además, permite el uso de un eyector de este tipo para minimizar la resistencia aerodinámica y maximizar la sustentación de una manera única durante el vuelo horizontal. Another feature of the present disclosure provides the ability to use the same nozzles to lift the aircraft in hover and landing as well as for cruise purposes. The lift system described in U.S. Patent No. 8,910,464 (Ambrose) represents the common mainline of VTOL jet fighter aircraft. It has limitations due to the additional weight carried in cruise mode, namely the lift fan and its auxiliaries. Under current VTOL technology, the cold nozzles (forward nozzles) and lift fan are turned off during horizontal flight leaving the main exhaust nozzle to provide the reaction force to propel the aircraft forward under forward motion conditions such as cruise. An example not falling within the scope of the claims combines Coanda nozzle thrust generating elements with the aircraft propulsion system allowing the ejector to be employed in all stages of flight with weight minimization and elimination of moving parts. It also allows the use of such an ejector to minimize aerodynamic drag and maximize lift in a unique way during horizontal flight.
Mocarski presenta la misma tecnología para un dispositivo Coanda con ranuras de fluido primario continuas o discontinuas, principalmente circulares o lineales. En todas estas patentes, la superficie de Coanda es un perfil circular o liso 2D para determinar una simple unión de la capa límite sin elementos particulares que puedan mejorar el arrastre, aumentar el giro agresivo de la superficie de Coanda o retrasar su separación. En eyectores de tipo Coanda es crítico que el giro de la superficie que permite que la capa límite del chorro de pared crezca y se mezcle con el aire secundario y no se separe. Una vez que el chorro de flujo primario de las toberas primarias se separa, el eyector Coanda no funcionará de manera eficiente o en absoluto. Por lo tanto, es primordial que la curvatura de la superficie sea tal que permita el máximo crecimiento de la capa límite y el arrastre del fluido secundario y su mezcla con el mismo, sin separación en la pared. Mocarski presents the same technology for a Coanda device with continuous or discontinuous primary fluid slots, mainly circular or linear. In all these patents, the Coanda surface is a circular or smooth 2D profile to determine a simple bonding of the boundary layer without particular elements that can enhance drag, increase the aggressive twist of the Coanda surface or delay its separation. In Coanda type ejectors it is critical that the surface twist allows the boundary layer of the wall jet to grow and mix with the secondary air and not separate. Once the primary flow jet from the primary nozzles separates, the Coanda ejector will not operate efficiently or at all. Therefore, it is paramount that the surface curvature is such that it allows maximum growth of the boundary layer and entrainment of the secondary fluid and its mixing with it, without separation at the wall.
Por otro lado, si la curvatura es demasiado grande, el dispositivo se vuelve impracticablemente largo y de gran diámetro, restringiendo también la cantidad de arrastre y mezcla de fluido secundario e induciendo una parte de difusión muy larga del dispositivo. La relación de ranura al radio de la vuelta Coanda es descrita por Throndson para que esté entre 1:5-1:15, pero una relación menor que 1:5 debería ser ideal para una vuelta rápida. El giro de la curva de Coanda se indica claramente por Throndson que está idealmente entre 30 y 110 grados en comparación con el eje del dispositivo. Si la sección difusora se está haciendo demasiado grande, esto es una limitación importante en el despliegue de la tecnología para una aeronave en vuelo horizontal, ya que la longitud del difusor impondría una resistencia y un peso adicionales significativos a la aeronave. Si el giro llega a ser >110 grados, entonces el difusor puede llegar a ser más corto y mejorar la mezcla a una distancia mucho más corta, asegurando la mezcla íntima y la transferencia de energía y momento al flujo secundario antes de la salida de la mezcla del dispositivo. Se observa que las paredes del difusor también son planas y sin elementos 3D para mejorar el proceso de mezcla. Un ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones introduce paredes móviles más allá de la sección de garganta, especialmente en el área de difusión del eyector, de una manera favorable al despegue y aterrizaje verticales de una aeronave, sin la necesidad de mover todo el eyector alrededor de su eje horizontal sino más bien extendiendo las superficies difusoras segmentadas de una manera descrita a continuación. On the other hand, if the curvature is too large, the device becomes impractically long and large in diameter, also restricting the amount of secondary fluid drag and mixing and inducing a very long diffusion part of the device. The ratio of slot to radius of the Coanda turn is described by Throndson to be between 1:5-1:15, but a ratio less than 1:5 should be ideal for a fast turn. The Coanda turn is clearly stated by Throndson to be ideally between 30 and 110 degrees compared to the axis of the device. If the diffuser section is being made too large, this is a major limitation in deploying the technology for an aircraft in horizontal flight, as the length of the diffuser would impose significant additional drag and weight on the aircraft. If the twist becomes >110 degrees, then the diffuser can become shorter and enhance mixing over a much shorter distance, ensuring intimate mixing and transfer of energy and momentum to the secondary flow prior to the mixture exiting the device. It is noted that the diffuser walls are also planar and free of 3D elements to enhance the mixing process. An example not falling within the scope of the claims introduces movable walls beyond the throat section, especially in the diffusion area of the ejector, in a manner favorable to vertical takeoff and landing of an aircraft, without the need to move the entire ejector around its horizontal axis but rather by extending the segmented diffusing surfaces in a manner described below.
Superficie de CoandaCoanda surface
La superficie de Coanda, como se enseña por Reznick, Mocarski y Throndson, debe ser una curvatura redonda, con Throndson proporcionando detalles incluso más precisos que el intervalo de relaciones de altura de ranura a radio de 1:5 hasta 1:15. Los expertos en la técnica prefieren un perfil logarítmico, ya que proporciona el crecimiento de la capa límite más rápido sin separación del chorro de pared. Sin embargo, un ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones logra un giro mucho más agresivo introduciendo hoyuelos en la superficie de Coanda para mejorar significativamente el giro de la superficie con el fin de mantener el flujo unido mientras se mezcla y mueve la mezcla hacia la garganta y el difusor. Es preferible un giro agresivo porque permite la capacidad de mezclar y girar rápidamente el flujo en la dirección axial, a través de la garganta y hacia la sección difusora. El giro de los fluidos de movimiento rápido, de hecho, puede mantener la capa límite unida, mientras que la capa límite crece y se mezcla con el flujo central. The Coanda surface, as taught by Reznick, Mocarski and Throndson, should be a round curvature, with Throndson providing even finer details than the slot height to radius ratio range of 1:5 to 1:15. A logarithmic profile is preferred by those skilled in the art as it provides the most rapid boundary layer growth without jet wall separation. However, one example not falling within the scope of the claims achieves much more aggressive twisting by introducing dimples into the Coanda surface to significantly enhance surface twisting in order to hold the flow together while mixing and moving the mixture into the throat and diffuser. Aggressive twisting is preferable because it allows the ability to rapidly mix and twist the flow in the axial direction, through the throat and into the diffuser section. The twisting of fast moving fluids, in fact, can hold the boundary layer together while the boundary layer grows and mixes with the central flow.
Los hoyuelos pueden ser de diferentes tamaños, pueden estar escalonados o alineados, pueden ubicarse en áreas donde el giro es más agresivo y no en áreas donde el giro del fluido es menos agresivo. Los hoyuelos también pueden emplearse en un difusor más agresivo, donde el medio ángulo del difusor no es constante sino variable, creciendo y luego reduciéndose a 0 como se representa por el elemento 105 en la FIG. 14. The dimples may be of different sizes, may be staggered or aligned, may be located in areas where the fluid spin is more aggressive and not in areas where the fluid spin is less aggressive. The dimples may also be employed in a more aggressive diffuser, where the diffuser half angle is not constant but variable, increasing and then decreasing to 0 as represented by element 105 in FIG. 14.
La FIG. 14 representa una de las mejoras conseguidas cuando se compara con Throndson. La FIG. 14 compara una altura similar de la ranura primaria utilizada por Throndson con las relaciones proporcionadas en Throndson. En particular, la FIG. 14 muestra las mitades superior e inferior de los semieyectores que juntos forman un eyector mejor, más flexible y eficaz que puede ser adecuado tanto para despegue vertical como para vuelo estacionario y para vuelo horizontal en condiciones de crucero. La pared inferior (1401) del semieyector utiliza más agresivamente los chorros de pared de tobera primaria para girar más agresivamente el flujo alrededor del eje 102 y sobre la superficie 103, una superficie de entrada Coanda. El punto de altura máxima de esta curva se posiciona axialmente en un punto a una distancia de aproximadamente G desde la posición más baja similar de la pared curvada (se cierra al eje mostrado en azul) del elemento 201. Por lo tanto, los dos semieyectores (o paredes de eyector de cortina de aire) 1401 y 201 están escalonados, es decir, sus entradas no están colocadas axialmente en la misma ubicación. De manera similar, la ubicación axial de mínima distancia de 1401 y de 201 se escalona por la distancia 'G', sus difusores 110 y 210 pueden cambiar de forma por medio de accionadores 115 y 215 respectivamente, donde las superficies segmentadas planas que forman 110 y 210 se convierten en una sección transversal curva 110a y 210a respectivamente, dirigiendo el flujo dentro de dicho eyector hacia abajo o en diversas direcciones según lo dicte la misión. La FIG. 14 también representa los cambios en las relaciones en comparación con la técnica anterior. FIG. 14 depicts one of the improvements achieved when compared to Throndson. FIG. 14 compares a similar primary slot height used by Throndson with the relationships provided in Throndson. In particular, FIG. 14 shows the upper and lower halves of the ejector halves which together form a better, more flexible and efficient ejector that can be suitable for both vertical takeoff and hovering flight and for horizontal flight under cruise conditions. The lower wall (1401) of the ejector halves more aggressively utilizes the primary nozzle wall jets to more aggressively spin the flow around axis 102 and onto surface 103, a Coanda inlet surface. The maximum height point of this curve is axially positioned at a point at a distance of approximately G from the similar lowest position of the curved wall (closes to the axis shown in blue) of element 201. Therefore, the two half-ejectors (or air curtain ejector walls) 1401 and 201 are staggered, i.e. their inlets are not axially positioned at the same location. Similarly, the axial location of minimum distance of 1401 and 201 being staggered by the distance 'G', their diffusers 110 and 210 can be changed in shape by means of actuators 115 and 215 respectively, where the flat segmented surfaces forming 110 and 210 are converted into a curved cross section 110a and 210a respectively, directing the flow within said ejector downward or in various directions as the mission dictates. FIG. 14 also represents the changes in relationships compared to the prior art.
Además, el radio de giro a la altura de ranura de la presente invención está por debajo de 5:1 con hoyuelos de retardo de separación mejorados colocados en la superficie de Coanda. Como resultado, se produce un giro mucho más rápido sin separación de flujo, de modo que la garganta del dispositivo puede ser mayor que la especificada por Throndson en al menos 25-100 %. Además, aplicando una variación constante del medio ángulo de la parte difusora (es decir, crecimiento no lineal de la pared lejos de la línea central) y empleando superficie con hoyuelos en dicho difusor, su dimensión puede crecer sin separación del flujo más agresivamente, dando como resultado un acortamiento de la longitud total del dispositivo. Furthermore, the gyration ratio at slot height of the present invention is below 5:1 with enhanced separation retarding dimples placed on the Coanda surface. As a result, much faster gyration occurs without flow separation, so that the throat of the device can be larger than that specified by Throndson by at least 25-100%. Furthermore, by applying a constant variation of the half angle of the diffuser portion (i.e. non-linear growth of the wall away from the centerline) and employing dimpled surface on said diffuser, its dimension can grow without flow separation more aggressively, resulting in a shortening of the overall length of the device.
Además, si tanto la mitad superior como la inferior del eyector actúan por separado con respecto al suministro de fluido y la funcionalidad, pero pueden trabajar juntas para arrastrar, mezclar y difundir la mezcla a la cámara impelente de salida, entonces el rendimiento se mejora en gran medida por las paredes móviles del difusor adicional en ambas superficies superior e inferior del difusor plano. Esto, a su vez, también permite que el dispositivo más compacto se implemente junto con una estructura de ala por razones de propulsión en vuelo horizontal o despegue vertical, vuelo estacionario y aterrizaje sin necesidad de rotar toda la estructura. Furthermore, if both the upper and lower halves of the ejector act separately with respect to fluid delivery and functionality, but can work together to entrain, mix and spread the mixture to the exit plenum, then performance is greatly enhanced by the additional diffuser movable walls on both the upper and lower surfaces of the flat diffuser. This in turn also allows the more compact device to be implemented in conjunction with a wing structure for propulsion reasons in horizontal flight or vertical takeoff, hover and landing without the need to rotate the entire structure.
Además, la utilización de hoyuelos permite una variación de la pared desde el punto inicial hasta la salida alrededor de todo el perímetro de dicho eyector, permitiendo por tanto una buena integración con la estructura de ala. En los extremos redondos del eyector se usa una estructura diferente, donde pueden no requerirse hoyuelos o características especiales en las toberas primarias para que el eyector funcione satisfactoriamente. La FIG. 22A muestra un eyector que tiene características 3D significativas como se describe en esta invención. Además, en las zonas más agresivas de los giros de la pared inferior del difusor, la utilización de hoyuelos (elemento 221 en la FIG. 21) permitirá también un giro superior hasta 90 grados hacia abajo o incluso más. Esto es más agresivo que la técnica anterior (por ejemplo, Throndson; véase Fernholz, H.H. "Z. Flugwiss. 15, 1967, Heft 4, págs. 136-142). La FIG. 14 muestra una sección transversal de un eyector que tiene características 3D significativas como se describe en esta divulgación. La FIG. 14 muestra también paredes principalmente segmentadas en el difusor, capaces de redirigir el chorro de ef lujo de eyector y maximizar su rendimiento a partir de los cambios en las áreas de difusor y las zonas de mezcla. El plano de entrada del eyector no está situado en un plano (no plano), y por lo tanto es posible colocar el eyector por encima de una estructura de ala de manera que la ingestión de la capa límite mejore el rendimiento de la cuerpo de sustentación del ala, como se puede ver en la FIG. 14 con la dimensión G (holgura) entre las dos entradas de las mitades superior e inferior del eyector. La superficie Coanda (103 en la FIG. 14; 204 en la FIG. 22A) no admite, por lo tanto, los chorros de pared de fluido primario en la misma posición axial, sino antes en la proximidad de la superficie de cuerpo de sustentación y más tarde lejos de la superficie de cuerpo de sustentación del ala, en la dirección axial del historial de tiempo. Furthermore, the use of dimples allows for a variation of the wall from the initial point to the exit around the entire perimeter of said ejector, thus allowing for good integration with the wing structure. A different structure is used at the round ends of the ejector, where dimples or special features on the primary nozzles may not be required for the ejector to function satisfactorily. FIG. 22A shows an ejector having significant 3D features as described in this invention. Furthermore, in the more aggressive areas of the turns of the lower wall of the diffuser, the use of dimples (item 221 in FIG. 21) will also allow for an upward turn up to 90 degrees downward or even more. This is more aggressive than the prior art (e.g., Throndson; see Fernholz, H.H. "Z. Flugwiss. 15, 1967, Heft 4, pp. 136-142). FIG. 14 shows a cross section of an ejector having significant 3D features as described in this disclosure. FIG. 14 also shows mainly segmented walls in the diffuser, capable of redirecting the ejector jet and maximizing its performance from changes in the diffuser areas and mixing zones. The ejector inlet plane is not located in a plane (non-planar), and therefore it is possible to place the ejector above a wing structure so that the ingestion of the boundary layer improves the performance of the wing's lifting body, as can be seen in FIG. 14 with the dimension G (clearance) between the two inlets of the upper and lower halves of the ejector. The Coanda surface (103 in FIG. 14; 204 in FIG. 22A) therefore does not support the primary fluid wall jets in the same axial position, but rather earlier in the vicinity of the airfoil surface and later away from the airfoil surface of the wing, in the axial time history direction.
Las FIGs. 22A a 22F ilustran diferentes ejemplos que no caen dentro del alcance de las reivindicaciones, donde se usan características 3D en la entrada. La FIG. 22F presenta un semieyector superior. FIGS. 22A through 22F illustrate different examples not falling within the scope of the claims, where 3D features are used at the inlet. FIG. 22F presents an upper ejector half.
La FIG. 22B muestra el elemento 212 como un turbulador delta colocado dentro de una tobera primaria, que mejora considerablemente el arrastre de flujos secundarios, y hoyuelos tales como 222 que mejoran la unión e impiden la separación incluso a lo sumo vueltas agresivas de la pared curvada de Coanda 803 de las FIGs.. 22A a 22F, y la FIG. 14. FIG. 22B shows element 212 as a delta turbulator placed within a primary nozzle, which greatly improves entrainment of secondary flows, and dimples such as 222 which improve coupling and prevent separation even at the most aggressive turns of the Coanda curved wall 803 of FIGS. 22A through 22F, and FIG. 14.
En las FIGs. 22A a 22F, el elemento 212 también se introduce en las toberas primarias para mejorar el arrastre y se pueden emplear o no en el lado opuesto del eyector, dependiendo de las condiciones y para mejorar el rendimiento. Se colocan hoyuelos 221 en el contorno 204 y el difusor para garantizar una buena transferencia de momento en la longitud más corta y generar un perfil de velocidad de salida y temperatura lo más uniforme posible de la mezcla de fluidos primarios y secundarios y evitar la separación del flujo. Estos fluidos primarios pueden ser aire presurizado procedente de una purga del compresor o gas de escape presurizado procedente de una turbina de gas o una mezcla de ambos y pueden alimentarse a las mitades superior e inferior de eyector 1401 y 201 por separado, añadiendo otro grado de libertad al maximizar la eficiencia de generación de empuje. In FIGS. 22A-22F, element 212 is also introduced into the primary nozzles to improve drag and may or may not be employed on the opposite side of the ejector depending on conditions and to improve performance. Dimples 221 are placed in the contour 204 and diffuser to ensure good momentum transfer over the shortest length and to generate as uniform an exit velocity and temperature profile of the primary and secondary fluid mixture as possible and prevent flow separation. These primary fluids may be pressurized air from a compressor bleed or pressurized exhaust gas from a gas turbine or a mixture of both and may be fed to the upper and lower halves of ejector 1401 and 201 separately, adding another degree of freedom in maximizing thrust generation efficiency.
En la FIG. 22A, 3D las características aumentan el perímetro expuesto al flujo y permiten una relación de arrastre más alta. En las FIGs. 22B y 22C, los turbuladores especialmente diseñados, tales como un ala delta colocada en el centro de las ranuras primarias, hacen que el flujo desde la cámara impelente de fluido primario, suministrado constantemente por, por ejemplo, un generador de gas, sea acelerado en un paso y forzado a fluir sobre dicho turbulador delta 212. El elemento 212 fuerza el flujo en patrones que mejoran en gran medida el arrastre de flujo secundario a través de una serie de mecanismos que incluyen capas de cizallamiento, flujos turbulentos rotatorios y contrarrotantes y perímetro humedecido aumentado de dichas toberas primarias 203. Incrustar osciladores de fluido dentro de las toberas primarias también proporciona capacidad adicional para arrastre a través de la operación pulsada en toberas primarias adyacentes. In FIG. 22A, 3D the features increase the perimeter exposed to the flow and allow for a higher entrainment ratio. In FIGS. 22B and 22C, specially designed turbulators, such as a delta wing positioned at the center of the primary slots, cause the flow from the primary fluid plenum chamber, constantly supplied by, for example, a gas generator, to be accelerated in a passage and forced to flow over said delta turbulator 212. The element 212 forces the flow into patterns that greatly enhance secondary flow entrainment through a number of mechanisms including shear layers, rotating and counter-rotating turbulent flows, and increased wetted perimeter of said primary nozzles 203. Embedding fluid oscillators within the primary nozzles also provides additional capacity for entrainment through pulsed operation in adjacent primary nozzles.
La FIG. 25 muestra una disposición del eyector con la ventaja de tener una entrada 3D con el labio inferior (22) del eyector que está más cerca del lado de pared de superficie de cuerpo de sustentación superior 20 y más allá del vértice de dicha superficie de cuerpo de sustentación, escalonada axialmente y colocada por delante del labio superior (23) de dicho eyector más lejos de la superficie de superficie de cuerpo de sustentación 20. La posición de los labios se modela para que coincida con el perfil de velocidad de la capa límite más probable (21) resultante del flujo de aire cerca del cuerpo de sustentación. FIG. 25 shows an ejector arrangement with the advantage of having a 3D inlet with the lower lip (22) of the ejector being closer to the upper airfoil surface wall side 20 and beyond the apex of said airfoil surface, axially stepped and positioned ahead of the upper lip (23) of said ejector further from the airfoil surface 20. The position of the lips is modeled to match the most probable boundary layer velocity profile (21) resulting from the airflow near the airfoil.
Anticipando el arrastre de la corriente más cercana a la pared de cuerpo de sustentación con el labio 22, en comparación con el arrastre del labio 23 de la capa límite, se obtiene una mejor distribución en el rendimiento de entrada y de eyector. En un ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones, el eyector puede moverse hacia arriba y hacia abajo (en la dirección vertical a la pared de cuerpo de sustentación superior) para optimizar el rendimiento. Esto permitirá un mejor rendimiento del cuerpo de sustentación a ángulos de ataque más altos y un mejor rendimiento del propio eyector, mediante un mejor proceso de arrastre. Los elementos 3D que diferencian esta divulgación de la técnica anterior incluyen la posición de los labios de entrada 22 y 23, la posición relativa de las paredes curvas 204, el posicionamiento del área de garganta 24 y de las paredes difusoras 25. En un ejemplo, las dos mitades del eyector pueden moverse independientemente una con respecto a la otra y el cuerpo de sustentación, dando como resultado una posición optimizada constantemente con respecto al rendimiento de la aeronave. By anticipating the drag of the airflow closer to the airfoil wall with the lip 22, as compared to the drag of the boundary layer lip 23, a better distribution in inlet and ejector performance is obtained. In one example, the ejector can be moved up and down (in the vertical direction to the upper airfoil wall) to optimize performance. This will allow for better airfoil performance at higher angles of attack and better performance of the ejector itself, through improved drag processing. 3D elements that differentiate this disclosure from the prior art include the position of the inlet lips 22 and 23, the relative position of the curved walls 204, the positioning of the throat area 24 and the diffuser walls 25. In one example, the two halves of the ejector can be moved independently relative to each other and the airfoil, resulting in a consistently optimized position relative to aircraft performance.
Las FIGs. 17A a 17C muestran un eyector plano colocado en el cuerpo de sustentación que forma un ala y que tiene dos mitades que pueden moverse independientemente (véase la FIG. 17A) y también un ejemplo en el que solo se usa la mitad superior del eyector de manera similar a una cortina de aire pero que forma una garganta y un difusor con una aleta del ala colocada en el cuerpo de sustentación, que coincide con el rendimiento necesario (véase la FIG. FIGS. 17A to 17C show a flat ejector placed on the lifting body forming a wing and having two halves that can move independently (see FIG. 17A) and also an example where only the upper half of the ejector is used in a similar manner to an air curtain but forming a throat and a diffuser with a wing flap placed on the lifting body, which matches the necessary performance (see FIG.
17B). En estos ejemplos, la aleta puede contener o no toberas primarias, y la aleta se mueve independientemente de la mitad superior del eyector, también descrita como cortina de aire. La ventaja de un sistema de este tipo es que es más simple; aún permite ángulos de incidencia altos en el ala como se explica en la divulgación actual evitando la pérdida de sustentación del ala mediante la ingestión de la capa límite, y el potencial de rotar independientemente la aleta y la cortina de aire para un rendimiento y maniobrabilidad optimizados. 17B). In these examples, the flap may or may not contain primary nozzles, and the flap moves independently of the upper half of the ejector, also described as an air curtain. The advantage of such a system is that it is simpler; it still allows for high incidence angles on the wing as explained in the current disclosure avoiding wing stall through boundary layer ingestion, and the potential to independently rotate the flap and air curtain for optimized performance and maneuverability.
En particular, la FIG. 17A muestra los ejemplos de un eyector plano como se ha descrito anteriormente con elementos tales como hoyuelos en un ala detrás del vértice del ala y de tal manera que ingiere principalmente la capa límite por encima de la superficie superior del ala. Por otra parte, las FIGs. 17A a 17C muestran el uso de un eyector del tipo de cortina de aire que fuerza el aire ingerido (como fluido secundario) desde encima del ala para acelerar e propulsar la aeronave hacia delante. En todos estos ejemplos, los eyectores pueden girar. Además, en otro ejemplo, las entradas de los eyectores también pueden girar de manera limitada, pero sus paredes difusoras pueden extenderse como se explica adicionalmente en la FIG. 14, cambiando los ángulos, las áreas de escape, etc., según lo dictan las condiciones de vuelo. 1401 y 201 pueden rotar independientemente alrededor de los ejes 102 y 202, respectivamente. In particular, FIG. 17A shows examples of a planar ejector as described above with features such as dimples on a wing aft of the wing tip and such that it primarily ingests the boundary layer above the upper surface of the wing. On the other hand, FIGs. 17A through 17C show the use of an air curtain type ejector that forces ingested air (as a secondary fluid) from above the wing to accelerate and propel the aircraft forward. In all of these examples, the ejectors may rotate. Also, in another example, the ejector inlets may also rotate in a limited manner, but their diffusing walls may extend as further explained in FIG. 14, changing angles, exhaust areas, etc. as flight conditions dictate. 1401 and 201 may independently rotate about axes 102 and 202, respectively.
Sistema y ciclo de propulsión fluídicaFluid propulsion system and cycle
Otro ejemplo más que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones se refiere en general a un ciclo y sistema de propulsión que proporciona empuje a través de la transferencia de momento fluídico. El sistema de propulsión se constituye por un generador de gas 1) que proporciona varias corrientes de fuentes de aire o gas a alta presión a 2) conductos de red que dirigen dichos fluidos comprimidos a 3) aumentando los elementos de generación de empuje instalados en la aeronave en diversas estaciones. Los elementos de generación de empuje creciente dirigen un chorro de eflujo de alta velocidad con una componente de velocidad en la dirección principalmente axial en la dirección deseada, generando por tanto una fuerza de empuje opuesta. El chorro de eflujo es una mezcla de gases calientes de alta energía, proporcionados al elemento generador de empuje a través de conductos desde las ubicaciones de los generadores de gas de alta presión, tales como purgas de compresores, purgas de combustión, purgas de turbinas y/o toberas de escape, y se diseña para arrastrar aire circundante a velocidades de arrastre muy grandes. El aire arrastrado se lleva a un flujo de alto nivel de energía cinética a través de la transferencia de momento con los gases de alta presión suministrados a dicho elemento generador de empuje, dentro del elemento generador de empuje; la mezcla resultante de aire y gas emerge fuera del elemento generador de empuje y apunta principalmente en la dirección axial, hacia dicho borde de ataque de cuerpo de sustentación delgado y principalmente lado de presión del cuerpo de sustentación preferiblemente en la dirección para maximizar la sustentación en dicho cuerpo de sustentación aguas abajo. Yet another example not falling within the scope of the claims relates generally to a propulsion cycle and system providing thrust through fluid momentum transfer. The propulsion system consists of a gas generator 1) providing various streams of high pressure air or gas sources to 2) network ducts directing said compressed fluids to 3) augmenting thrust generating elements installed in the aircraft at various stations. The augmenting thrust generating elements direct a high velocity outflow jet with a velocity component in the primarily axial direction in the desired direction, thereby generating an opposing thrust force. The outflow jet is a mixture of high energy hot gases, provided to the thrust generating element through ducts from high pressure gas generator locations such as compressor bleeds, combustion bleeds, turbine bleeds and/or exhaust nozzles, and is designed to entrain surrounding air at very high entrainment velocities. The entrained air is brought into a high kinetic energy flow through momentum transfer with the high pressure gases supplied to said thrust generating element, within the thrust generating element; the resulting air-gas mixture emerges outside the thrust generating element and points mainly in the axial direction, towards said thin lifting body leading edge and mainly pressure side of the lifting body preferably in the direction to maximize lift on said downstream lifting body.
La FIG. PA2-7 ilustra un ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones, que presenta el dispositivo de propulsión en configuración VTOL. Los eyectores 201 y 301 se orientan hacia abajo y el empuje está moviendo el vehículo aéreo hacia arriba. Los eyectores están rotando en sincronización y el flujo de fluido primario se modula para coincidir con la necesidad de empuje a los eyectores delanteros y traseros de las purgas del compresor para los eyectores 201 y los gases de escape para los eyectores 301. FIG. PA2-7 illustrates an example not falling within the scope of the claims, featuring the propulsion device in VTOL configuration. Ejectors 201 and 301 are oriented downward and thrust is moving the air vehicle upward. The ejectors are rotating in synchronization and the primary fluid flow is modulated to match the thrust need to the forward and rear ejectors from compressor bleeds for ejectors 201 and exhaust gases for ejectors 301.
El sistema de propulsión convencional más eficiente para motores de aeronave de distancia media y larga es el turboventilador de derivación alta. Los turboventiladores convencionales emplean al menos dos árboles, uno común al ventilador y la turbina de baja presión, y uno común al núcleo, que puede consistir en un compresor secundario, un compresor de alta presión y una turbina de alta presión. La alta eficiencia de un turboventilador es movida por la relación de derivación alta, las relaciones de presión de ventilador bajas para determinar una alta eficiencia propulsora; y por las relaciones de presión globales altas, para alta eficiencia térmica. El consumo específico de combustible de la aeronave es inversamente proporcional al producto de las eficiencias térmica y propulsora. Las pérdidas térmicas en un turboventilador se deben principalmente a la combustión y pérdidas termodinámicas en componentes tales como el compresor, la turbina y las eficiencias mecánicas que son menores del 100 %. La irreversibilidad del proceso de combustión es, en general, el componente principal que conduce a una eficiencia térmica más baja y los sistemas motopropulsores típicos de alta relación de presión son solo térmicamente eficientes un 40 %. La practicidad y otras limitaciones de la aeronave (peso, resistencia aerodinámica, etc.) evitan la implementación de métodos conocidos en la técnica para la mejora de la eficiencia térmica, tales como el enfriamiento intermedio, la recuperación de calor y otros. The most efficient conventional propulsion system for medium- and long-range aircraft engines is the high-bypass turbofan. Conventional turbofans employ at least two shafts, one common to the fan and low-pressure turbine, and one common to the core, which may consist of a secondary compressor, a high-pressure compressor, and a high-pressure turbine. The high efficiency of a turbofan is driven by the high bypass ratio, low fan pressure ratios for high propulsive efficiency, and high overall pressure ratios for high thermal efficiency. The specific fuel consumption of the aircraft is inversely proportional to the product of the thermal and propulsive efficiencies. Thermal losses in a turbofan are primarily due to combustion and thermodynamic losses in components such as the compressor, turbine, and mechanical efficiencies that are less than 100%. The irreversibility of the combustion process is generally the main component leading to lower thermal efficiency and typical high pressure ratio powertrains are only 40% thermally efficient. Practicality and other aircraft limitations (weight, drag, etc.) prevent the implementation of methods known in the art for thermal efficiency improvement, such as intercooling, heat recovery, and others.
La eficiencia propulsora se maximiza, por otra parte, cuando el propulsor acelera una cantidad mayor de flujo másico de aire a una velocidad axial pequeña, justo por encima y lo más cerca posible de la velocidad aerodinámica de la aeronave. Esto da como resultado la necesidad de tener diámetros de ventilador muy grandes y altas velocidades de ventilador, aumentando la resistencia aerodinámica y el peso de la aeronave. Actualmente, el turboventilador de mayor y mayor eficiencia es muy grande, ya que el diámetro del ventilador supera los 3,35 m (11 pies) de tamaño. Aunque el diámetro incrementado del ventilador mejora la eficiencia propulsora, la resistencia aumenta debido al tamaño del carenado y generalmente se realiza un equilibrio para obtener el sistema ideal. Los niveles actuales de eficiencia propulsora superan el 85 % y los esfuerzos se dedican a distribuir empujadores en alas para maximizarlo. Una idea popular en la técnica es el concepto de elementos propulsores distribuidos. Los empujadores pueden distribuirse en alas y fuselajes de la aeronave. La mayoría de las veces son ventiladores accionados eléctrica o mecánicamente colocados en alas, y que reciben el trabajo mecánico o la energía eléctrica de una unidad central. Tales conceptos son difíciles de implementar debido a la complejidad de la red implicada, el peso de los motores eléctricos y su operabilidad a altitudes altas, y en el caso de redes de transmisión mecánica, eficiencia, complejidad y peso. El diseño dominante sigue siendo el diseño de dos motores. Propulsive efficiency is maximized, on the other hand, when the propeller accelerates a greater amount of air mass flow to a small axial velocity, just above and as close as possible to the aircraft's airspeed. This results in the need for very large fan diameters and high fan speeds, increasing aerodynamic drag and aircraft weight. Currently, the highest and most efficient turbofan is very large, with fan diameters exceeding 3.35 m (11 ft) in size. Although the increased fan diameter improves propulsive efficiency, drag increases due to the size of the cowling and a trade-off is usually made to obtain the ideal system. Current levels of propulsive efficiency exceed 85% and efforts are being made to distribute thrusters on wings to maximize this. A popular idea in the art is the concept of distributed thrust elements. The thrusters may be distributed on both wings and fuselages of the aircraft. Most often they are electrically or mechanically driven fans placed in wings, and receiving mechanical work or electrical energy from a central unit. Such concepts are difficult to implement due to the complexity of the network involved, the weight of electric motors and their operability at high altitudes, and in the case of mechanically driven networks, efficiency, complexity and weight. The dominant design remains the two-motor design.
Una desventaja del diseño dominante actual es que el turboventilador es pesado y complejo. Más del 30 % de su peso total es el sistema de ventilador solo, incluyendo los accesorios de ventilador y la turbina de baja presión que lo acciona. Las partes rotatorias grandes significan que existen limitaciones de diseño adicionales, incluyendo limitaciones en la velocidad de punta, restricciones en el peso y las dimensiones de la turbina de presión más baja, así como temperaturas de entrada a la turbina de presión baja. La pala de ventilador necesita calificarse y certificarse en pruebas dedicadas de ingestión de palas de ventilador y salida de palas de ventilador. Además, la caja de ventilador necesita contener la liberación de tales palas de ventilador y proteger la integridad de la aeronave. Con sistemas más pequeños, el reto de reducir a escala un sistema turboventilador complejo es significativo, si se va a mantener la eficiencia. Particularmente para los VANT y las aeronaves pequeñas, los niveles de relación de derivación (BPR) son mucho menores debido a limitaciones en los materiales. A medida que se encogen en diámetro, los ventiladores necesitan girar más rápido para retener su eficiencia, y se producen pérdidas de punta a velocidades más altas que conducen a una eficiencia más baja. Para turboventiladores pequeños, el reto es que la reducción de escala del ventilador (y del compresor) significa que la velocidad de rotación tiene que aumentar drásticamente. Los expertos en la técnica entienden que el diámetro de un ventilador varía de escala directamente proporcional a la raíz cuadrada del flujo másico de fluido, mientras que la velocidad de punta de pala del ventilador es directamente proporcional al producto del diámetro y la velocidad de rotación (por ejemplo, Pi*Diam*RPM). Por lo tanto, si el diámetro del ventilador se reduce significativamente, entonces, a la inversa, la velocidad de rotación necesita aumentar para preservar la misma velocidad de punta (por razones mecánicas y de compresibilidad), de lo contrario, las pérdidas en el rendimiento aumentan significativamente. Por ejemplo, si un ventilador de 127 cm (50 pulgadas) de diámetro gira a 2000 rpm, para la misma velocidad de punta, un ventilador de 51 cm (20 pulgadas) necesita girar a 5000 rpm, y un ventilador de 25 cm (10 pulgadas) giraría a 10000 rpm, etc. Esto también implica que la relación de presión de ventilador (FPR) aumentaría en consecuencia, accionando una menor eficiencia del ventilador en el intervalo de diámetro más pequeño. Además, la contención de tal componente de ventilador altamente estresado sería difícil de lograr e incurriría en una carcasa de ventilador más gruesa, accionando el peso, y conduciría a complicaciones significativas con respecto a la dinámica del rotor del sistema y su subsistema de cojinete. Por esta razón, los ventiladores grandes son mucho más eficientes que los ventiladores más pequeños. El estatus quo de los turboventiladores pequeños es significativamente menor que el de los sistemas más grandes, al menos 3-4 veces menor que el de los ventiladores grandes BPR y con FPR más altas, conduciendo bajas eficiencias (alta combustión de combustible), altas velocidades de rotación (alta tensión y mantenimiento) y una operabilidad y gestión térmica difíciles. A disadvantage of the current dominant design is that the turbofan is heavy and complex. Over 30% of its total weight is the fan system alone, including fan accessories and the low-pressure turbine that drives it. The large rotating parts mean that there are additional design constraints, including limitations on tip speed, restrictions on the weight and dimensions of the lower-pressure turbine, as well as inlet temperatures to the low-pressure turbine. The fan blade needs to be qualified and certified in dedicated fan blade ingestion and fan blade exit tests. In addition, the fan housing needs to contain the release of such fan blades and protect the integrity of the aircraft. With smaller systems, the challenge of scaling down a complex turbofan system is significant, if efficiency is to be maintained. Particularly for UAVs and small aircraft, bypass ratio (BPR) levels are much lower due to material limitations. As fans shrink in diameter, they need to spin faster to retain their efficiency, and tip losses occur at higher speeds leading to lower efficiency. For small turbofans, the challenge is that fan (and compressor) downscaling means that rotational speed has to increase dramatically. Those skilled in the art understand that a fan's diameter scales directly proportional to the square root of the fluid mass flow, while the fan blade tip speed is directly proportional to the product of diameter and rotational speed (e.g. Pi*Diam*RPM). Therefore, if the fan diameter is significantly reduced, then conversely the rotational speed needs to increase to preserve the same tip speed (for mechanical and compressibility reasons), otherwise performance losses increase significantly. For example, if a 50 in (127 cm) diameter fan rotates at 2000 rpm, for the same tip speed a 20 in (51 cm) fan needs to rotate at 5000 rpm, and a 10 in (25 cm) fan would rotate at 10000 rpm, etc. This also implies that the fan pressure ratio (FPR) would increase accordingly, driving lower fan efficiency in the smaller diameter range. Furthermore, containment of such a highly stressed fan component would be difficult to achieve and would incur a thicker fan casing, driving weight, and lead to significant complications with respect to the dynamics of the system rotor and its bearing subsystem. For this reason, large fans are much more efficient than smaller fans. The status quo of small turbofans is significantly lower than that of larger systems, at least 3-4 times lower than that of large BPR fans and with higher FPR, leading to low efficiencies (high fuel burn), high rotational speeds (high stress and maintenance) and difficult operability and thermal management.
Los turbopropupulsores se enfrentan al mismo reto, aunque para sistemas realmente pequeños tienen la mejor eficiencia propulsora. Su principal desventaja es el gran tamaño de las hélices necesario para mover cantidades masivas de aire y hacer difícil su implementación en sistemas con capacidades VTOL. El turbopropulsor moderno usa una turbina de baja presión para accionar la hélice y emplea sistemas auxiliares adicionales tales como engranajes y cojinetes y sus subsistemas, control de cabeceo y otros. Turboprops face the same challenge, although for really small systems they have the best propulsive efficiency. Their main disadvantage is the large size of the propellers required to move massive amounts of air and make their implementation difficult in systems with VTOL capabilities. The modern turboprop uses a low-pressure turbine to drive the propeller and employs additional auxiliary systems such as gears and bearings and their subsystems, pitch control, and others.
Otro elemento de los chorros de propulsión de aeronaves modernas, tales como turboventiladores y turbopropulsores, es que se requiere una cierta cantidad de aire de purga fuera del compresor para presurización de cabina, refrigeración de turbina y descarga a bordo para operabilidad del propio motor. El aire de purga del compresor de un motor de reacción moderno típico es de hasta el 20 % del aire de descarga total del compresor. Las purgas del compresor destinadas a la presurización de la cabina no son necesarias si la aeronave vuela a bajas altitudes o no está tripulada, y esta parte constituye al menos el 10 % de la purga total. Si la turbina no se enfría, entonces podría extraerse otro alrededor del 10 % del aire del compresor antes de que alcance la combustión, a expensas de temperaturas de combustión más bajas y por tanto eficiencia de ciclo. Sin embargo, con el avance de nuevos materiales no metálicos y sus altas capacidades de temperatura y esfuerzos, la turbina y, de hecho, la mayor parte de la sección caliente pueden fabricarse a partir de materiales compuestos de matriz cerámica, no solo eliminando la necesidad de aire de enfriamiento sino también permitiendo temperaturas de encendido más altas. Por ejemplo, aunque la limitación de temperatura de entrada de turbina con los componentes metálicos no refrigerados actuales es conocida por los expertos familiarizados con el tema por ser de aproximadamente 954 °C (1750 °F), los materiales de CMC actuales podrían soportar una temperatura de encendido de turbina no refrigerada de 1093 °C (2000 °F) o más. Esto da como resultado un ciclo de eficiencia mucho más alto y en la mayoría de los casos un peso reducido del motor, con beneficios globales para la aeronave. Si un ciclo de temperatura de combustión de 954 °C (1750 °F), no refrigerado, el motor de componentes totalmente metálicos con 20 % de aire de purga del compresor se reemplaza por un 50 % de compresor de purga de aire que quema a 1093 °C (2000 °F) con componentes cerámicos, entonces la eficiencia del ciclo puede ser comparable, mientras que el 50 % de aire comprimido se hace disponible para otros fines, en la estación de descarga del compresor. Another element of modern aircraft propulsion jets, such as turbofans and turboprops, is that a certain amount of bleed air is required outside the compressor for cabin pressurization, turbine cooling, and onboard exhaust for operability of the engine itself. The compressor bleed air of a typical modern jet engine is up to 20% of the total compressor discharge air. Compressor bleeds intended for cabin pressurization are not required if the aircraft is flying at low altitudes or is unmanned, and this portion constitutes at least 10% of the total bleed. If the turbine is not cooled, then another 10% or so of the compressor air may be removed before it reaches combustion, at the expense of lower combustion temperatures and hence cycle efficiency. However, with the advancement of new non-metallic materials and their high temperature and stress capabilities, the turbine and indeed most of the hot section can be fabricated from ceramic matrix composite materials, not only eliminating the need for cooling air but also allowing for higher firing temperatures. For example, while the turbine inlet temperature limitation with current uncooled metallic components is known to experts familiar with the subject to be approximately 954 °C (1750 °F), current CMC materials could withstand an uncooled turbine firing temperature of 1093 °C (2000 °F) or higher. This results in much higher cycle efficiency and in most cases reduced engine weight, with overall benefits to the aircraft. If a 954°C (1750°F) combustion temperature, uncooled, all-metal component engine with 20% compressor bleed air is replaced by a 50% bleed air compressor burning at 1093°C (2000°F) with ceramic components, then the cycle efficiency can be comparable, while 50% of the compressed air is made available for other purposes at the compressor unload station.
La TABLA 1 muestra tal comparación para diversas purgas de aire para dos motores no refrigerados con el mismo flujo unitario (es decir, 1 kg/s) y diversos porcentajes de purga y la misma salida de potencia de la turbina que suministra la potencia de entrada requerida al compresor. La primera línea muestra la relación de presión del ciclo, la segunda línea muestra la purga del compresor, el cálculo de la eficiencia térmica del motor metálico se muestra en la línea 3 y la eficiencia térmica de las versiones de CMC con purgas similares y la purga máxima a la misma eficiencia en comparación con la versión metálica se muestran en las dos últimas líneas. La suposición general es que la turbina no está refrigerada en todos los casos, pero el aire es purgado fuera del compresor para otro propósito. La tabla muestra que si el porcentaje de purga se mantiene igual entre las versiones metálica y de CMC, entonces a una relación de presión de ciclo superior a 8, el motor de CMC se vuelve más eficiente. Por el contrario, si la eficiencia del motor se debe mantener similar a la metálica, el porcentaje de aire de purga se puede aumentar drásticamente. Esto también se puede explicar manteniendo el mismo flujo de combustible a la combustión pero reduciendo el flujo de aire hasta que la temperatura de combustión llega a ser 1093 °C (2000 °F) (tecnología CMC no enfriada) de 954 °C (1750 °F) (máxima tecnología metálica no enfriada). Al producir la misma salida de potencia desde la turbina para equilibrar la entrada de potencia del compresor, puede disponerse de más aire del compresor para temperaturas de encendido más altas. Sobre esta base, el inventor ha concebido un ciclo que permite encaminar una gran cantidad de purga de compresor a través de una red de flujo y suministrar una serie de dispositivos de empuje de aumento distribuido colocados en ubicaciones que aumentan y mejoran la eficiencia propulsora del estado actual de la técnica, a eficiencia térmica y general similar o mejor de la aeronave. Table 1 shows such a comparison for various air bleeds for two uncooled engines with the same unit flow (i.e. 1 kg/s) and various bleed percentages and the same power output of the turbine supplying the required input power to the compressor. The first line shows the cycle pressure ratio, the second line shows the compressor bleed, the calculation of the thermal efficiency of the metallic engine is shown in line 3 and the thermal efficiency of the CMC versions with similar bleeds and the maximum bleed at the same efficiency compared to the metallic version are shown in the last two lines. The general assumption is that the turbine is not cooled in all cases, but air is bled out of the compressor for another purpose. The table shows that if the bleed percentage is kept the same between the metallic and CMC versions, then at a cycle pressure ratio above 8, the CMC engine becomes more efficient. On the contrary, if the engine efficiency is to be kept similar to the metallic one, the bleed air percentage can be drastically increased. This can also be explained by maintaining the same fuel flow to the combustion but reducing the air flow until the combustion temperature becomes 1093 °C (2000 °F) (uncooled CMC technology) from 954 °C (1750 °F) (uncooled maximum metallic technology). By producing the same power output from the turbine to balance the power input of the compressor, more compressor air can be made available for higher ignition temperatures. On this basis, the inventor has devised a cycle which allows a large amount of compressor bleed to be routed through a flow network and supply a series of distributed augmentation thrust devices placed at locations which increase and improve the propulsive efficiency of the current state of the art, to similar or better thermal and overall efficiency of the aircraft.
Tabla 1 Table 1
Por consiguiente, los propulsores convencionales no pueden reducirse a escala sin compromiso significativo de sus eficiencias. Un ejemplo que no está dentro del alcance de las reivindicaciones supera el inconveniente actual a través del uso de un ciclo mejorado que elimina el subsistema de ventilador junto con la turbina de baja presión. Como tal, este es un sistema particularmente adecuado para sistemas de aeronaves y VANT más pequeños, particularmente aquellos que necesitan ser capaces de funcionar con VTOL y STOL, debido a sus sistemas motopropulsores eficientes, compactos y altamente integrados. Consequently, conventional thrusters cannot be scaled down without significant compromise to their efficiencies. An example not within the scope of the claims overcomes the current drawback through the use of an improved cycle that eliminates the fan subsystem along with the low-pressure turbine. As such, this is a particularly suitable system for smaller aircraft and UAV systems, particularly those that need to be capable of VTOL and STOL operation, due to its efficient, compact and highly integrated powertrain systems.
El propulsor consiste en un ventilador "troceado" y un compresor de alta presión colocados en el mismo árbol con una turbina de alta presión para formar un generador de gas, una red de conductos conectados a eyectores y los eyectores de aumento de empuje. El ciclo utiliza un sistema compresor que consiste en un ventilador troceado (precompresión de núcleo solamente) y un compresor de alta presión de una o varias etapas, preferiblemente un compresor centrífugo con varios lumbreras de purga. Las lumbreras de purga del compresor pueden purgar hasta el 50 % del flujo de aire total en el sistema, dirigiéndose el resto a un sistema de cámara de combustión. La combustión añade calor en forma de combustible a presión o volumen constante, y genera una corriente caliente de gas que se dirige hacia una turbina. La turbina de alta presión expande el fluido caliente a una presión y temperatura inferiores a la presión y temperatura de entrada de la turbina en un proceso de expansión convencional. Preferiblemente, la turbina y la combustión son materiales de alta temperatura que necesitan pocos o ningún flujo de enfriamiento, tales como los CMC modernos. La turbina, que puede ser centrípeta o axial en al menos una etapa, suministra el trabajo necesario para accionar el sistema de compresión. El gas de escape que sale de la turbina está a presiones y temperaturas más bajas que las condiciones de entrada a la turbina, pero al menos dos veces la presión del aire ambiente y a temperaturas típicas de los niveles actuales de turbina de baja presión de turboventilador, es decir, 815-982 °C (1500-1800 °F). Por lo tanto, el proceso de expansión de la turbina de alta presión todavía da como resultado un flujo de alta energía, alta temperatura y presión que en lugar de dirigirse a una turbina de baja presión, se dirige a través de conductos a diversas ubicaciones de la aeronave a un propulsor de generación de empuje fluídico. The propellant consists of a "chopped" fan and a high-pressure compressor placed on the same shaft with a high-pressure turbine to form a gas generator, a duct network connected to ejectors, and the thrust boosting ejectors. The cycle utilizes a compressor system consisting of a chopped fan (core precompression only) and a single or multistage high-pressure compressor, preferably a centrifugal compressor with multiple bleed ports. The compressor bleed ports can bleed up to 50% of the total airflow in the system, with the remainder directed to a combustion chamber system. Combustion adds heat in the form of fuel at constant pressure or volume, and generates a hot gas stream that is directed to a turbine. The high-pressure turbine expands the hot fluid to a pressure and temperature lower than the turbine inlet pressure and temperature in a conventional expansion process. Preferably, the turbine and combustion are high-temperature materials requiring little or no cooling flow, such as modern CMCs. The turbine, which may be centripetal or axial in at least one stage, supplies the work required to drive the compression system. The exhaust gas exiting the turbine is at pressures and temperatures lower than the turbine inlet conditions, but at least twice the ambient air pressure and at temperatures typical of today's turbofan low-pressure turbine levels, i.e., 815–982 °C (1500–1800 °F). Thus, the high-pressure turbine expansion process still results in a high-energy, high-temperature, high-pressure flow that instead of being directed to a low-pressure turbine, is directed through ducts to various locations on the aircraft to a fluidic thrust generating propellant.
Los conductos también pueden estar aislados y utilizar materiales de alta temperatura tales como CMC. Los elementos propulsores que están recibiendo el aire presurizado o gases calientes están empleando fluidos para el arrastre y aceleración del aire ambiente en una primera sección; y después de mezclar el fluido motor y el aire ambiente y completar una transferencia de momento completa desde la alta energía a la baja energía (aire ambiente), acelerando el flujo mezclado en una segunda sección de difusión, suministrando así un eflujo de chorro de alta velocidad como una mezcla del gas de alta presión (suministrado al propulsor desde un generador de gas) y aire ambiente arrastrado a altas velocidades, preferiblemente y principalmente en dirección axial, con un cierto perfil de velocidad axial conocido en la técnica. Las velocidades de arrastre de dichos elementos propulsores están entre 3-15 y hasta 25 por cada parte de fluido a alta presión suministrado. Debido al elevado arrastre y a la mezcla turbulenta y completa de los flujos, el eflujo de chorro es por consiguiente mucho menor en temperatura. Siguiendo la ley física con respecto a la mezcla y transferencia de momento, la velocidad del eflujo de chorro desde el elemento propulsor está próxima pero superando la velocidad aerodinámica de la aeronave. El eflujo de chorro es también de naturaleza no circular, con pocos o ningún componente rotacional (en oposición a las grandes hélices de un turbopropulsor o incluso un turboventilador) y puede dirigirse a los cuerpos de sustentación para recuperar adicionalmente parte de su energía después de producir empuje, por ejemplo, dirigido hacia el borde de ataque de un ala corta colocada a cierta distancia detrás del propulsor para generar sustentación adicional. En todos los ejemplos, el generador de gas es un turboventilador modificado en el que el ventilador se ha cortado para proporcionar sólo flujo de núcleo. The ducts may also be insulated and use high temperature materials such as CMC. The propellant elements receiving the pressurized air or hot gases are employing fluids for entrainment and acceleration of ambient air in a first section; and after mixing the motive fluid and ambient air and completing a complete momentum transfer from high energy to low energy (ambient air), accelerating the mixed flow in a second diffusion section, thereby supplying a high velocity jet outflow as a mixture of the high pressure gas (supplied to the propellant from a gas generator) and ambient air entrained at high velocities, preferably and primarily in axial direction, with a certain axial velocity profile known in the art. The entrainment velocities of such propellant elements are between 3-15 and up to 25 per part of high pressure fluid supplied. Due to the high entrainment and turbulent and complete mixing of the flows, the jet outflow is consequently much lower in temperature. Following the physical law regarding mixing and momentum transfer, the velocity of the jet outflow from the propellant element is close to but exceeding the airspeed of the aircraft. The jet outflow is also non-circular in nature, with little or no rotational components (as opposed to the large propellers of a turboprop or even a turbofan) and may be directed to the lifting bodies to further recover some of their energy after producing thrust, for example directed towards the leading edge of a short wing placed some distance behind the propeller to generate additional lift. In all examples the gas generator is a modified turbofan in which the fan has been cut off to provide only core flow.
La FIG. 26A muestra un turboventilador de derivación tradicional que deriva la mayor parte del flujo y mezcla los flujos de núcleo y derivación a la salida del turboventilador. La FIG. 26B muestra el turboventilador con un ventilador cortado que permite el núcleo solamente y la purga fluye fuera del compresor para producir el empuje necesario para la propulsión. Las purgas del compresor se ubican convenientemente a través de la sección fría 2601 del generador de gas 800, en oposición a una sección caliente 2602 del generador, de manera que permite una eficiencia máxima en cualquier momento durante el funcionamiento. Por ejemplo, en el despegue, puede requerirse más purga del compresor y puede ser opcionalmente ventajosa una mayor velocidad del rotor. En esta parte de la misión, las lumbreras de purga se abren de manera que el funcionamiento del compresor está lejos de la línea de sobrecarga en una condición más ventajosa que si no hubiera purga presente. Un turboventilador actual tal como el presentado en la FIG. 26A puede permitir sólo un máximo del 15 % de purga a lo largo de la misión, pero cambiando el diseño del ventilador troceado de maneras favorables, puede inducirse más flujo de núcleo y más purga del compresor en la presente divulgación, hasta el 50 %, inclusive, de purga de aire total que atraviesa el motor. También pueden estar implicadas múltiples purgas, para mejorar la eficiencia del sistema, maximizar la purga en etapas más bajas y minimizar las purgas a presión más alta, como reconocerán los expertos en la técnica. Sin embargo, la cantidad de flujo intencionadamente implicada en el ciclo para purga solamente se aplica particularmente en esta invención. El aire de purga de las lumbreras de purga del compresor se dirige a través de conductos a los propulsores para un empuje aumentado, colocados junto con la superficie superior de un cuerpo de sustentación o inmediatamente detrás de un cuerpo de sustentación con un ángulo de incidencia alto. FIG. 26A shows a traditional bypass turbofan that bypasses most of the flow and mixes the core and bypass flows at the turbofan exit. FIG. 26B shows the turbofan with a cut-out fan allowing core only and bleed flow out of the compressor to produce the thrust necessary for propulsion. The compressor bleeds are conveniently located across the cold section 2601 of the gas generator 800, as opposed to a hot section 2602 of the generator, so as to allow for maximum efficiency at any time during operation. For example, at takeoff, more compressor bleed may be required and higher rotor speed may optionally be advantageous. At this portion of the mission, the bleed ports are opened so that compressor operation is away from the surge line at a more advantageous condition than if no bleed were present. A current turbofan such as that presented in FIG. 26A may allow only a maximum of 15% bleed throughout the mission, but by changing the slit fan design in favorable ways, more core flow and more compressor bleed can be induced in the present disclosure, up to and including 50% of the total bleed air through the engine. Multiple bleeds may also be involved, to improve system efficiency, maximize bleed at lower stages, and minimize bleeds at higher pressure, as will be recognized by those skilled in the art. However, the amount of flow intentionally involved in the bleed cycle alone is particularly applicable in this invention. Bleed air from the compressor bleed ports is directed through ducts to booster thrust thrusters positioned along the upper surface of a lifting body or immediately aft of a lifting body at a high angle of incidence.
La FIG. 27A ilustra un ejemplo de una red de purga y conductos realizada en la presente invención. La red contiene un generador de gas 800 que alimenta varios eyectores de aumento de empuje 801 en frío y eyectores de aumento de empuje 901 en caliente a través de lumbreras de purga de compresor 251 y 351, respectivamente. Los sensores de presión y temperatura pueden tomar mediciones de flujo a medida que las señales de los elementos 1702 (frío) y 1707 (caliente) se alimentan al microcontrolador 900 (no representado). El flujo desde el generador de gas 800 a los eyectores de aumento de empuje 801 a través de los conductos de purga de compresor 251 es impuesto por las válvulas de control 1703, controladas por el microcontrolador 900. El mismo controlador impone el accionamiento de las juntas giratorias 1701 (para el elemento 801) y 1705 (para el elemento 901). La FIG. 27A muestra además una serie de cuatro (4) eyectores de aumento de empuje 801 en frío que se alimentan desde las mismas lumbreras 251 del compresor de dicho generador de gas 800 y se controlan por el microcontrolador 900. FIG. 27A illustrates an example of a purge and conduit network embodied in the present invention. The network contains a gas generator 800 that feeds a plurality of cold boost ejectors 801 and hot boost ejectors 901 through compressor purge ports 251 and 351, respectively. Pressure and temperature sensors may take flow measurements as signals from elements 1702 (cold) and 1707 (hot) are fed to microcontroller 900 (not shown). Flow from gas generator 800 to thrust boosting ejectors 801 via compressor bleed ports 251 is dictated by control valves 1703 controlled by microcontroller 900. The same controller dictates actuation of rotary joints 1701 (for element 801) and 1705 (for element 901). FIG. 27A further shows an array of four (4) cold thrust boosting ejectors 801 fed from the same compressor ports 251 of said gas generator 800 and controlled by microcontroller 900.
La FIG. 27B representa una red similar a la ilustrada en la FIG. 27A, pero con solo dos eyectores de aumento de empuje en frío que se alimentan por las lumbreras de purga del compresor fuera del generador de gas 800. Las juntas giratorias 1701 permiten la rotación de los elementos 801 en múltiples direcciones y también pueden permitir el paso del fluido a dicho eyector 801. La posición de dicho eyector con respecto a la aeronave se controla a través de medios eléctricos o neumáticos o mecánicos desde un microcontrolador 900. Los sensores 1702 para medir el caudal, las presiones y las temperaturas en el conducto aguas abajo de la lumbrera de purga 251 se usan para alimentar la información al microcontrolador. A su vez, el microcontrolador manda la rotación de los elementos 801 alrededor de las juntas giratorias 1701 al mismo tiempo que manda el ajuste del flujo a través de las válvulas de control 1703. De manera similar, la magnitud de empuje y la orientación de los elementos 901 pueden ajustarse mediante ajustes en los caudales mediante las válvulas de control 1707 y ajustes de orientación alrededor de las juntas giratorias 1705 hasta que la posición de la aeronave sea aceptable. El controlador se alimenta así con información de la red de conductos del sistema de propulsión, además de los parámetros de funcionamiento del generador de gas y la orientación y magnitud del empuje en cada uno de los eyectores de aumento de empuje. FIG. 27B depicts a network similar to that illustrated in FIG. 27A, but with only two cold thrust boost ejectors that are fed by compressor bleed ports outside of gas generator 800. Rotating joints 1701 allow rotation of elements 801 in multiple directions and may also allow passage of fluid to said ejector 801. The position of said ejector relative to the aircraft is controlled through electrical or pneumatic or mechanical means from a microcontroller 900. Sensors 1702 for measuring flow rates, pressures and temperatures in the conduit downstream of bleed port 251 are used to feed information to the microcontroller. In turn, the microcontroller commands rotation of elements 801 about rotating joints 1701 while commanding flow adjustment through control valves 1703. Similarly, the thrust magnitude and orientation of elements 901 may be adjusted by flow rate adjustments through control valves 1707 and orientation adjustments about rotating joints 1705 until the aircraft attitude is acceptable. The controller is thus fed information from the propulsion system duct network, as well as the operating parameters of the gas generator and the thrust magnitude and orientation at each of the thrust augmentation ejectors.
La FIG. 27C muestra el microcontrolador 900 y su red, que representa al menos doce (12) entradas y al menos cuatro (4) salidas. Las salidas controlan principalmente el caudal y la orientación de empuje (eyector) para controlar la postura de la aeronave en cualquier momento en su misión. FIG. 27C shows the microcontroller 900 and its network, which represents at least twelve (12) inputs and at least four (4) outputs. The outputs primarily control the flow rate and thrust (ejector) orientation to control the attitude of the aircraft at any time in its mission.
La FIG. 27D ofrece más detalles de la red. Los flujos desde las lumbreras de purga de compresor 251 y el escape 351 se alimentan a los eyectores de aumento de empuje 801 y 901. Las entradas al microcontrolador 900 incluyen los parámetros del generador de gas (rpm, temperatura y presión del aire de purga del compresor, presión y temperatura de escape, etc.) a través de la entrada 11. Las entradas 26 incluyen la alimentación desde acelerómetros incluidos en el sistema. La entrada 30 es el giroscopio. La entrada 40 es una entrada de sensor de altitud ultrasónico o barométrico que señala la altitud de la aeronave. La entrada 50 es la entrada GPS. Las entradas 70 son la entrada Bluetooth. Las entradas 80 son el receptor R/C. FIG. 27D provides further details of the network. Flows from compressor bleed ports 251 and exhaust 351 are fed to thrust boost ejectors 801 and 901. Inputs to microcontroller 900 include gas generator parameters (rpm, compressor bleed air temperature and pressure, exhaust pressure and temperature, etc.) via input 11. Inputs 26 include feeds from accelerometers included in the system. Input 30 is the gyroscope. Input 40 is an ultrasonic or barometric altitude sensor input that signals the altitude of the aircraft. Input 50 is the GPS input. Inputs 70 are the Bluetooth input. Inputs 80 are the R/C receiver.
Además, la FIG. 27D ilustra la retroalimentación de sensores en los conductos, mostrados como información de alimentación 2702 y 2706, al controlador para ajustes del flujo a través del accionamiento de las válvulas de control 1703 y 1707. Las válvulas de control se conectan al controlador a través de cables 2703 y 2707 respectivamente, y se ajustan basándose en la entrada recibida desde el controlador. El flujo se ajusta y mide en consecuencia por los sensores 1702 y 1706, que proporcionan información de retroalimentación al controlador para señalar que el ajuste se realizó en consecuencia. De manera similar, los otros sensores 11, 26, 30, 40, 50, 60, 70 y 80, ya sea individualmente o juntos, son procesados por el controlador y los ajustes de las posiciones de los eyectores 801 y 901 se transmiten a través de los cables 2701 y 2705. Furthermore, FIG. 27D illustrates feedback from sensors in the conduits, shown as feed information 2702 and 2706, to the controller for flow adjustments through actuation of control valves 1703 and 1707. The control valves are connected to the controller via cables 2703 and 2707 respectively, and are adjusted based on input received from the controller. Flow is adjusted and measured accordingly by sensors 1702 and 1706, which provide feedback information to the controller to signal that the adjustment was made accordingly. Similarly, the other sensors 11, 26, 30, 40, 50, 60, 70, and 80, either individually or together, are processed by the controller and adjustments to the positions of ejectors 801 and 901 are transmitted via cables 2701 and 2705.
En otro ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones, el propulsor puede girar hacia abajo para dirigir el empuje para cambiar la postura de la aeronave para despegue vertical o despegue corto. Las FIGs. 28A -28E muestran posibles formas de un propulsor en la presente divulgación. In another example not within the scope of the claims, the propeller may rotate downward to direct thrust to change the attitude of the aircraft for vertical takeoff or short takeoff. FIGS. 28A-28E show possible forms of a propeller in the present disclosure.
La FIG. 28A ilustra un sistema de cuatro eyectores relativamente simple con los eyectores que se alimentan por un generador de gas en el centro. Dos de los eyectores (fríos) se alimentan desde las lumbreras de purga de compresor con aire comprimido como aire motor (o primario), mientras que los eyectores calientes reciben gas de escape desde la lumbrera de escape del generador de gas. Los cuatro eyectores apuntan hacia abajo, en modo estacionario, pero son posibles ajustes de la postura de la aeronave a través de cambios en los parámetros mencionados en las FIGs. FIG. 28A illustrates a relatively simple four-ejector system with the ejectors being fed by a gas generator in the center. Two of the (cold) ejectors are fed from the compressor bleed ports with compressed air as the motive (or primary) air, while the hot ejectors receive exhaust gas from the gas generator exhaust port. All four ejectors point downward, in hover mode, but aircraft attitude adjustments are possible through changes in the parameters mentioned in FIGs.
27A - 27D. La FIG. 28B muestra un ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones en el que el dispositivo(s) puede estar integrado en una aeronave. En la FIG. 28B, solo se muestran los dos eyectores fríos (de cuatro). El eyector es plano, y se coloca detrás del vértice del ala principal, trabajando para expandir el margen de pérdida de sustentación del ala principal y generar un eflujo de alta velocidad para su uso en estructuras generadoras de sustentación aguas abajo. El eyector plano también puede rotar a lo largo del eje principal del ala para volar estacionario (apuntando hacia abajo hacia el suelo, principalmente) o para ajustar la altitud en vuelo. La FIG. 28C ilustra un sistema de tipo canard más complejo que consiste en cuatro eyectores (dos calientes, ubicados en la cola, y dos fríos, colocados detrás de los cuerpos de sustentación de canard) y el eyector incrustado dentro del sistema de carcasa del lado del eyector de canard (frío). Los eyectores son planos y producen un eflujo de chorro de forma rectangular en su plano de salida, principalmente en la dirección axial del vuelo. Alternativamente, un eyector que tiene elementos 3D se muestra en la FIG. 28D, donde la entrada y la garganta y el difusor son de naturaleza 3D (en lugar de 2D), lo que mejora el arrastre y el rendimiento general. En la FIG. 28E, solo se representa una mitad superior de un eyector plano por encima del ala, emparejando con la aleta de dicha ala para formar una estructura completa con el fluido primario solo introducido en la mitad superior del eyector (medio eyector, que se empareja con la aleta del ala). 27A - 27D. FIG. 28B shows an example not falling within the scope of the claims where the device(s) may be integrated into an aircraft. In FIG. 28B, only the two cold ejectors (of four) are shown. The ejector is flat, and is positioned aft of the main wing apex, working to expand the main wing stall margin and generate high speed outflow for use on downstream lift generating structures. The flat ejector may also rotate along the wing main axis to hover (pointing downward toward the ground, primarily) or to adjust altitude in flight. FIG. 28C illustrates a more complex canard-type system consisting of four ejectors (two hot, located in the tail, and two cold, positioned aft of the canard lift bodies) and the ejector embedded within the canard ejector-side (cold) housing system. Ejectors are flat and produce a rectangular shaped jet outflow in their exit plane, primarily in the axial direction of flight. Alternatively, an ejector having 3D elements is shown in FIG. 28D, where the inlet and throat and diffuser are 3D in nature (rather than 2D), improving drag and overall performance. In FIG. 28E, only an upper half of a flat ejector is depicted above the wing, mating with the wing flap to form a complete structure with the primary fluid only introduced into the upper half of the ejector (half-ejector, mating with the wing flap).
La FIG. 29 muestra una posible disposición del sistema de propulsión en despegue o vuelo estacionario en un ejemplo que no cae dentro del alcance de las reivindicaciones. Los eyectores apuntan hacia abajo para elevar el fuselaje y mantenerlo en una posición de vuelo estacionario. FIG. 29 shows a possible arrangement of the propulsion system in takeoff or hovering flight in an example not falling within the scope of the claims. The ejectors point downward to raise the fuselage and maintain it in a hovering position.
La FIG. 13 muestra la maniobrabilidad de un VANT equipado con un sistema de propulsión. Se muestra el posicionamiento de cabeceo, balanceo y guiñada de los eyectores, tanto para eyectores de cola (caliente) como fríos (canard). FIG. 13 shows the maneuverability of a UAV equipped with a propulsion system. The pitch, roll, and yaw positioning of the ejectors is shown for both tail (hot) and cold (canard) ejectors.
En un ejemplo que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones, los propulsores que reciben tanto el aire de descarga del compresor (al menos dos veces a la presión del aire ambiente) como el eflujo de gas caliente desde la turbina de alta presión (al menos dos veces la presión ambiente) están en este ejemplo apuntando hacia abajo en el despegue, generando por tanto un empuje opuesto que supera el peso del VANT para el despegue. La patente de EE. UU. n.° 8,087,618 (Shmilovich et al.) divulga e al uso de un dispositivo de este tipo integrado en el sistema de alas y que utiliza un escape de motor de reacción para dirigir el aire de escape o aire comprimido únicamente en partes de despegue y menores del aire de purga del compresor (se menciona menos del 15 %) para un control adicional del flujo sobre un ala. En particular, no aumentan el empuje sino que simplemente redirigen la corriente de escape controlándola con aire comprimido durante el despegue. Un ejemplo que no está dentro del alcance de las reivindicaciones utiliza un sistema motopropulsor especialmente diseñado que extrae particularmente el aire de purga, en exceso del 20 %, desde el compresor y lo dirige a dicho propulsor durante todo el vuelo, desde el despegue hasta el aterrizaje. La forma particular de conseguir esto es diseñando un compresor con primeras etapas más abiertas que pueden alojar más flujo, seguido por purga de una parte del flujo en grandes cantidades, tal como hasta el 50 % del flujo de aire total, y dirigiendo esta parte en todo momento a los propulsores de gas frío, y utilizando la totalidad de la parte del flujo restante para el ciclo termodinámico con la energía residual del flujo tras la turbina de alta presión dirigido a un propulsor de gas caliente. Los flujos de purga de compresor también pueden modularse mediante el empleo de controles de flujo, tales como válvulas de control o válvulas fluídicas que modulan el suministro del flujo a los propulsores. Ambos tipos de propulsores, fríos y calientes, pueden girar al menos de 90 grados a 120 grados apuntando hacia abajo y hacia arriba en comparación con la dirección de vuelo hacia delante e independientemente. El propulsor de gas frío puede incrustarse con las alas, u ocultarse en ellas, o preferiblemente en la estela de una primera ala de ángulo de incidencia muy alto (ala de canard) y mejorar su margen de pérdida de sustentación significativamente al colocar la entrada del propulsor en la proximidad del cuerpo de sustentación de canard y preferiblemente en el último tercio de su cuerda y más cerca del borde de salida. El ángulo de incidencia alto puede causar separación y pérdida de sustentación, pero la adición del propulsor en dicha ubicación extenderá su operabilidad mucho más allá del punto de pérdida de sustentación. In one example not within the scope of the claims, the propellers receiving both compressor discharge air (at least twice ambient air pressure) and hot gas efflux from the high pressure turbine (at least twice ambient pressure) are in this example pointed downward at takeoff, thereby generating counter thrust that overcomes the weight of the UAV for takeoff. U.S. Patent No. 8,087,618 (Shmilovich et al.) discloses the use of such a device integrated into the wing system and utilizing a jet engine exhaust to direct exhaust air or compressed air only into takeoff and lesser portions of compressor bleed air (less than 15% is mentioned) for additional flow control over a wing. In particular, they do not increase thrust but simply redirect the exhaust stream by controlling it with compressed air during takeoff. An example not within the scope of the claims utilizes a specially designed powertrain system that particularly draws bleed air, in excess of 20%, from the compressor and directs it to said propellant throughout the flight, from takeoff to landing. The particular way of achieving this is by designing a compressor with more open first stages that can accommodate more flow, followed by purging a portion of the flow in large quantities, such as up to 50% of the total air flow, and directing this portion at all times to the cold gas propellants, and using the entire remaining portion of the flow for the thermodynamic cycle with the residual energy of the flow after the high pressure turbine directed to a hot gas propellant. Compressor bleed flows can also be modulated by employing flow controls, such as control valves or fluidic valves that modulate the flow delivery to the propellants. Both types of cold and hot thrusters can rotate at least 90 degrees to 120 degrees pointing down and up compared to the forward flight direction and independently. The cold gas thruster can be embedded with, or hidden in, the wings, or preferably in the wake of a first very high incidence angle wing (canard wing) and improve its stall margin significantly by placing the thruster inlet in proximity to the canard lifting body and preferably in the last third of its chord and closer to the trailing edge. High incidence angle can cause separation and stall, but the addition of the thruster at such a location will extend its operability well beyond the stall point.
En otro ejemplo, la inyección de fluidos tales como agua o nitrógeno líquido para enfriar los gases calientes suministrados al propulsor caliente puede aumentar el empuje de despegue generado por dicho propulsor a través del aumento en el caudal másico del aire motor. En caso de que el sistema de propulsión esté incrustado en un VANT, la cantidad de agua a bordo de la aeronave puede ser tal que después del despegue y el final de la misión, cuando el combustible a bordo casi se ha consumido, el aterrizaje no necesitará el empuje adicional en al menos un 25 % y hasta un 50 %. In another example, the injection of fluids such as water or liquid nitrogen to cool the hot gases supplied to the hot propellant can increase the takeoff thrust generated by said propellant through the increase in the mass flow rate of the driving air. In case the propulsion system is embedded in a UAV, the amount of water on board the aircraft can be such that after takeoff and the end of the mission, when the onboard fuel has almost been consumed, the landing will not need the additional thrust by at least 25% and up to 50%.
En otro ejemplo más, el uso de gas de escape de la turbina de alta presión como fluido primario/motor al eyector caliente puede aumentarse con purga adicional del compresor de aire frío, particularmente para mantener una temperatura más fría de la alimentación de mezcla a las toberas primarias del propulsor caliente principal, particularmente durante el vuelo horizontal. De esta manera, con la mezcla a presión constante y disminución de la temperatura de la mezcla de gas, se puede utilizar una vida más larga y/o materiales más baratos en los conductos. La modulación de la purga de aire del compresor frío puede realizarse a través de una válvula que conmuta el flujo desde el suministro del propulsor frío al conducto que alimenta el propulsor caliente, o a través de una entrada secundaria a la cámara impelente del propulsor caliente para extender su vida útil. En este caso, los propulsores de frío se alinean con el sistema de ala principal o pueden retraerse dentro del fuselaje y, por lo tanto, no participan en la generación de empuje. In yet another example, the use of high pressure turbine exhaust gas as the primary/motive fluid to the hot ejector may be augmented with additional cold air compressor bleed, particularly to maintain a cooler mixture feed temperature to the main hot propellant primary nozzles, particularly during horizontal flight. In this manner, with constant pressure mixing and decreased gas mixture temperature, longer life and/or cheaper duct materials may be utilized. Modulation of the cold compressor bleed air may be accomplished through a valve switching flow from the cold propellant supply to the duct feeding the hot propellant, or through a secondary inlet to the hot propellant plenum to extend its useful life. In this case, the cold propellants are either inline with the main wing system or may be retracted within the fuselage and thus not participate in thrust generation.
El ciclo termodinámico de un motor de reacción típico se presenta en la FIG. 30A. La evolución del fluido de trabajo se describe desde el final de la entrada (punto 2) a 3 a través de un proceso de compresión, adición de combustible y combustión a presión constante a través de un proceso isobárico de 3-4, expansión sobre una turbina de 4-5. Este último proporciona el trabajo requerido por el compresor y la energía adicional disponible para accionar un ventilador (a través de una turbina conectada al ventilador) para un turboventilador o para la expansión directa a través de una tobera a la atmósfera, en el caso de un turborreactor. Este ejemplo elimina la turbina libre necesaria para accionar el ventilador, conecta el ventilador troceado al árbol principal del motor y utiliza la energía de los gases de combustión en el punto 45 para arrastrar y aumentar el empuje a través de un eyector especialmente diseñado incorporado con la aeronave, en todos los puntos durante la misión de la aeronave (despegue, transición, nivel de vuelo, vuelo estacionario y aterrizaje). La evolución termodinámica del ciclo inventado lleva los 45 gases a través de una expansión casi isoentrópica a una presión más baja a alta eficiencia, mucho más alta que la expansión a través de una turbina. El proceso 45-A' describe la evolución y puede reconocerse como casi isoentrópica, ya que se sabe que tales expansiones de tobera tienen una eficiencia muy alta. La evolución del fluido de trabajo 45-A' ocurre a través de una multitud de ranuras primarias ubicadas dentro de los eyectores descritos anteriormente. La expansión continúa mediante una presión constante o una mezcla de área constante con aire ambiente que se aproxima a condiciones p<2>static. La evolución sigue A'-D' para el fluido de trabajo, mientras que el aire ambiente se lleva a presión constante desde el punto de condición de entrada C a D'. En este proceso de mezclado a presión constante, la temperatura final de la mezcla depende de la relación de arrastre de aire ambiente en el eyector. Como se describe a continuación, se utiliza un eyector especialmente diseñado en esta invención que maximiza la relación de arrastre a través de varios elementos de dichas toberas primarias y la sección de mezcla del eyector a valores más allá de 5:1 (cinco partes de aire de arrastre por cada parte de fluido de trabajo primario). A continuación, se produce un efecto de bombeo, elevando la temperatura y la presión de la mezcla de fluido primario más caliente y aire ambiente arrastrado a Tmezcla y Pmezcla respectivamente, superior a pamb Este es el punto D en el diagrama de la FIG. 30B. Una difusión y expulsión casi isoentrópica de la mezcla es la evolución D-E, con la temperatura y presión finales de Tsalida y Psalida respectivamente, donde Psalida es igual a la presión ambiente a la velocidad de la aeronave. La ubicación del punto D está entre el punto 2 y el punto 5, más cerca del punto 2 para relaciones de arrastre más altas. La ventaja de tal sistema es evidente entonces, observando que una gran cantidad de aire puede ser arrastrada y energizada para producir empuje a temperatura y velocidad de mezcla más bajas. Esto, a su vez, permite que el escape de tal ciclo termodinámico sea utilizado no sólo para la generación de empuje sino también para dirigirlo ventajosamente sobre diversos cuerpos de sustentación para generación de sustentación adicional, o vectorizándolo para capacidades VTOL y STOL de la aeronave, a la salida del ciclo. Además, la colocación de la entrada de arrastre de dichos eyectores en algunos ejemplos puede ser tal que se obtenga como resultado la ingestión de la capa límite resultante de un cuerpo de sustentación tal como un ala, con beneficios adicionales al margen de pérdida de sustentación del ala de cuerpo de sustentación de ayuda. En un ejemplo, un primer conjunto de cuerpos de sustentación de ala se coloca de tal manera que opera en ángulo de incidencia muy alto, con margen muy pequeño para perder sustentación. Al colocar dicho eyector justo detrás de dicho punto de vértice de cuerpo de sustentación, en el área propensa a desarrollar la separación de la capa límite, el lado de succión (es decir, el lado de arrastre o el lado de entrada del eyector) determina que el margen de pérdida de sustentación se mejora significativamente, permitiendo que se obtenga una generación de sustentación muy alta en dicha cuerpo de sustentación/ala, libre de pérdida de sustentación. The thermodynamic cycle of a typical jet engine is presented in FIG. 30A. The evolution of the working fluid is described from the end of the inlet (point 2) to 3 through a compression process, fuel addition and constant pressure combustion through a 3-4 isobaric process, expansion over a 4-5 turbine. The latter provides the work required by the compressor and the additional energy available to drive a fan (via a turbine connected to the fan) for a turbofan or for direct expansion through a nozzle to the atmosphere, in the case of a turbojet. This example eliminates the free turbine required to drive the fan, connects the chopped fan to the engine mainshaft and uses the energy of the combustion gases at point 45 to drag and boost thrust through a specially designed ejector incorporated with the aircraft, at all points during the aircraft mission (takeoff, transition, flight level, hover and landing). The thermodynamic evolution of the invented cycle takes the gases through a nearly isentropic expansion at lower pressure at high efficiency, much higher than the expansion through a turbine. The process 45-A' describes the evolution and can be recognized as nearly isentropic since such nozzle expansions are known to have very high efficiency. The evolution of the working fluid 45-A' occurs through a multitude of primary slots located within the ejectors described above. The expansion is continued by constant pressure or constant area mixing with ambient air approaching p<2>static conditions. The evolution follows A'-D' for the working fluid while ambient air is brought at constant pressure from the inlet condition point C to D'. In this constant pressure mixing process, the final temperature of the mixture depends on the ambient air entrainment ratio in the ejector. As described below, a specially designed ejector is utilized in this invention which maximizes the entrainment ratio across various elements of said primary nozzles and the mixing section of the ejector to values beyond 5:1 (five parts entrainment air to one part primary working fluid). A pumping effect then occurs, raising the temperature and pressure of the mixture of warmer primary fluid and entrained ambient air to Tmix and Pmix respectively, in excess of pamb. This is point D in the diagram of FIG. 30B. A near isentropic diffusion and ejection of the mixture is the D-E evolution, with final temperature and pressure of Tout and Pout respectively, where Pout equals ambient pressure at aircraft speed. The location of point D is between point 2 and point 5, closer to point 2 for higher entrainment ratios. The advantage of such a system is then apparent, seeing that a large amount of air can be entrained and energized to produce thrust at lower temperature and mixture velocity. This, in turn, allows the exhaust from such a thermodynamic cycle to be utilized not only for thrust generation but also to be advantageously directed over various lifting bodies for additional lift generation, or vectored for VTOL and STOL capabilities of the aircraft, at the exit of the cycle. Furthermore, the placement of the entrainment inlet of such ejectors in some examples may be such that ingestion of the resulting boundary layer of a lifting body such as a wing is obtained, with additional benefits to the wing stall margin of the assisting lifting body. In one example, a first set of wing lifting bodies is positioned such that it operates at very high angle of incidence, with very little margin for stalling. By placing said ejector just behind said lifting body apex point, in the area prone to developing boundary layer separation, the suction side (i.e. the drag side or inlet side of the ejector) determines that the stall margin is significantly improved, allowing very high lift generation to be obtained on said lifting body/wing, free of stall.
Además, en algunos casos en los que se desea una distancia de despegue corta, el gas de escape de un turboventilador puede dirigirse en el lado de succión de un cuerpo de sustentación (tal como una aleta). Aunque varios conceptos han usado esta técnica, ha habido resultados limitados. En este ejemplo, hay una sustentación más alta proporcional a la velocidad local más alta al cuadrado, al menos para la parte del ala expuesta a los chorros emergentes del elemento de empuje, porque utiliza los beneficios de dirigir el fluido de energía cinética más alta (aire de mezcla de gases de escape) directamente al lado de presión del ala o aleta, en lugar del lado de succión, o directamente al borde de ataque mucho a la manera de un cuerpo de sustentación de maquinaria turbo (tal como una turbina). Also, in some cases where a short takeoff distance is desired, the exhaust gas from a turbofan can be directed onto the suction side of a lifting body (such as a fin). Although several concepts have used this technique, there have been limited results. In this example, there is higher lift proportional to the higher local velocity squared, at least for the portion of the wing exposed to the emerging jets of the thrust element, because it utilizes the benefits of directing the higher kinetic energy fluid (exhaust gas mixture air) directly to the pressure side of the wing or fin, rather than the suction side, or directly to the leading edge much in the manner of an lifting body of turbo machinery (such as a turbine).
Además, el escape del eyector que está a una temperatura significativamente más baja y aún a una velocidad de salida promedio más alta que la velocidad aerodinámica, puede dirigirse hacia un cuerpo de sustentación delgado secundario, aguas abajo. Los eyectores dirigen sus chorros de eflujo hacia los cuerpos de sustentación que son delgados y pueden fabricarse de materiales compuestos reforzados. La velocidad de chorro de eflujo más alta determina una fuerza de sustentación alta en dicho cuerpo de sustentación en comparación con la sustentación generada por dicho cuerpo de sustentación recibiría entonces solo el flujo de velocidad aerodinámica de la aeronave. Por el contrario, el tamaño y la forma de los cuerpos de sustentación pueden reducirse significativamente para producir una fuerza de sustentación similar a la de un ala muy grande. Volviendo ahora a la entrada de los eyectores y observando su colocación justo por encima del cuerpo de sustentación 803, la ingestión de la capa límite desarrollada más allá del vértice de dicho cuerpo de sustentación 803 en el eyector y esta capa límite que se aspira por dicho eyector determina un mejor margen de pérdida de sustentación de flujo del cuerpo de sustentación 803 y le permite operar eficazmente en un ángulo de incidencia más alto. Furthermore, the ejector exhaust which is at a significantly lower temperature and still at a higher average exit velocity than the airspeed, can be directed towards a secondary, downstream, thin lifting body. The ejectors direct their efflux jets towards lifting bodies which are thin and can be made of reinforced composite materials. The higher efflux jet velocity determines a high lift force on such lifting body compared to the lift generated by such lifting body would then receive only the airspeed flow of the aircraft. In contrast, the size and shape of the lifting bodies can be significantly reduced to produce a lift force similar to that of a very large wing. Returning now to the inlet of the ejectors and observing their placement just above the lifting body 803, the ingestion of the boundary layer developed beyond the apex of said lifting body 803 into the ejector and this boundary layer being drawn in by said ejector determines a better flow stall margin of the lifting body 803 and allows it to operate efficiently at a higher angle of incidence.
En otro ejemplo, que no entra dentro del alcance de las reivindicaciones, mostrado en la FIG. 31, dichos eyectores fríos 801 se colocan detrás del cuerpo de sustentación 803 y delante de los cuerpos de sustentación 802, todavía impactando tanto aumentando el margen de pérdida de sustentación en el 803 debido a la succión de la capa límite de dicho cuerpo de sustentación 803 como la fuerza de sustentación debido a la mayor velocidad del chorro de eflujo a la salida de 801 dirigida eficientemente hacia el cuerpo de sustentación 802. Esto permite una posición de vuelo horizontal más agresivo de ambos cuerpos de sustentación 803 y 802, cuerpos de sustentación más cortos para la misma sustentación y giro del eyector para despegue vertical, vuelo estacionario y maniobra de la aeronave. También permite un uso más beneficioso del chorro de eflujo del dispositivo termodinámico para ser usado hacia la generación de sustentación y no desperdiciado al medio ambiente, como es el caso para los motores de reacción actuales del estado de la técnica. In another example, not falling within the scope of the claims, shown in FIG. 31, said cold ejectors 801 are placed behind the lifting body 803 and in front of the lifting bodies 802, still impacting both increasing the stall margin on the 803 due to the boundary layer suction of said lifting body 803 and the lift force due to the higher velocity of the efflux jet at the exit of 801 efficiently directed towards the lifting body 802. This allows for a more aggressive horizontal flight attitude of both lifting bodies 803 and 802, shorter lifting bodies for the same lift and ejector twist for vertical takeoff, hovering and maneuvering of the aircraft. It also allows for a more beneficial use of the efflux jet from the thermodynamic device to be used towards lift generation and not wasted to the environment, as is the case for current state of the art jet engines.
Aunque esto no pretende ser una lista exhaustiva, diferentes realizaciones de la presente invención se diseñan para proporcionar algunas o todas las siguientes mejoras y ventajas: Although this is not intended to be an exhaustive list, different embodiments of the present invention are designed to provide some or all of the following improvements and advantages:
mejorar la capacidad de maximizar el aumento de empuje y vectorizar un eflujo de chorro de un eyector plano de tipo Coanda en todas las condiciones de vuelo; improve the ability to maximize thrust augmentation and vector a Coanda-type flat ejector jet outflow under all flight conditions;
mejorar la eficiencia y acortar el dispositivo para una mejor integración con el ala o fuselaje de la aeronave mediante la introducción de características 3D particulares en la tobera primaria y la superficie de Coanda; improve efficiency and shorten the device for better integration with the aircraft wing or fuselage by introducing particular 3D features into the primary nozzle and Coanda surface;
incrustar un dispositivo de este tipo con un ala para aprovechar las geometrías particulares del ala con el fin de mejorar la eficiencia de la aeronave; embedding such a device with a wing to take advantage of the particular geometries of the wing in order to improve the efficiency of the aircraft;
mejorar la eficiencia de la tobera primaria para arrastrar fluido secundario y mezclar en el período y la longitud más cortos del dispositivo a través de características adicionales; improve the efficiency of the primary nozzle to entrain secondary fluid and mix in the shortest period and length of the device through additional features;
mejorar la geometría general de manera no circular para permitir su funcionamiento eficiente en vuelo horizontal de la aeronave, además de despegue, vuelo estacionario y aterrizaje, mientras se mejora la eficiencia propulsora de la aeronave y se elimina la presencia de góndolas y motores propulsores principales en las alas y fuselaje de la aeronave; improve the overall geometry in a non-circular manner to allow for efficient operation in horizontal flight of the aircraft, as well as takeoff, hover and landing, while improving the propulsive efficiency of the aircraft and eliminating the presence of nacelles and main propulsion engines on the wings and fuselage of the aircraft;
generar empuje y sustentación adicionales debido a una mayor velocidad local del chorro sobre el ala usando la energía cinética residual de un eflujo de chorro que normalmente solo genera empuje a través de una conexión mecánica; generate additional thrust and lift due to increased local jet velocity over the wing using the residual kinetic energy of a jet outflow that normally only generates thrust through a mechanical connection;
acortar las alas mientras se preserva la misma sustentación a través de la extensión de las paredes del difusor del propulsor como dispositivo de propulsión y generación de sustentación; shortening the wings while preserving the same lift through the extension of the propeller diffuser walls as a propulsion and lift generating device;
mejorar el eyector para trabajar mejor en condiciones alejadas de las condiciones ideales de un eyector de geometría fija (por ejemplo, optimizar las operaciones y los ciclos termodinámicos de propulsión mediante el uso de 2 mitades de un eyector, poder moverlas entre sí y añadir una característica similar a una aleta para expandir y plegar completamente las paredes del difusor del eyector); improve the ejector to work better in conditions far from the ideal conditions of a fixed geometry ejector (e.g. optimizing operations and thermodynamic propulsion cycles by using 2 halves of an ejector, being able to move them relative to each other, and adding a fin-like feature to fully expand and collapse the walls of the ejector diffuser);
aumentar la relación de sustentación por envergadura debido a la temperatura relativamente baja de las mezclas de eflujo de chorro que salen del propulsor y un componente de velocidad axial a valores más altos que la velocidad de la aeronave; increase the lift-to-span ratio due to the relatively low temperature of the jet outflow mixtures exiting the propellant and an axial velocity component at values higher than the aircraft speed;
incluir compuestos como un tipo de material usado en cuerpo de sustentación delgado debido a su capacidad para resistir temperaturas más altas de eflujo de chorro de mezcla emergente; include composites as a type of material used in thin airfoil due to their ability to withstand higher temperatures of emerging mixture jet outflow;
reducir las dimensiones y el peso totales de la aeronave porque el cuerpo de sustentación puede ser más delgado en anchura y más corto en envergadura con una alta resistencia mecánica a esfuerzos; reduce the overall dimensions and weight of the aircraft because the lifting body can be thinner in width and shorter in wingspan with high mechanical resistance to stress;
mejorar significativamente la maniobrabilidad y versatilidad de una aeronave, incluyendo permitir la V/STOL y el vuelo estacionario, a través de la oscilación y modulación del flujo tanto del propulsor como del cuerpo de sustentación; y/o significantly improve the maneuverability and versatility of an aircraft, including enabling V/STOL and hovering flight, through oscillation and modulation of both the propellant and lifting body flow; and/or
mejorar las capacidades de control de postura de aeronave, vuelo estacionario y VTOL permitiendo un sistema compacto con pequeños balanceos y un sistema de propulsión distribuida, particularmente en VANT, UAS y drones. improve aircraft attitude control, hovering and VTOL capabilities by enabling a compact system with small roll and a distributed propulsion system, particularly in UAVs, UAS and drones.
Es más, además de las muchas características mencionadas anteriormente, diferentes realizaciones de la presente invención también pueden tener algunas o todas las siguientes mejoras y ventajas: Furthermore, in addition to the many features mentioned above, different embodiments of the present invention may also have some or all of the following improvements and advantages:
El ciclo termodinámico es más simple, con un elemento de tipo eyector/eductor que sustituye la funcionalidad completa del subsistema de ventilador y turbina de baja presión, reduciendo por tanto el peso del sistema en al menos un 30 %. Esto es particularmente ventajoso para sistemas de tipo VANT más pequeños en los que los turboventiladores no son eficaces debido a las razones explicadas anteriormente; The thermodynamic cycle is simpler, with an ejector/eductor type element replacing the entire functionality of the low pressure fan and turbine subsystem, thereby reducing the weight of the system by at least 30%. This is particularly advantageous for smaller UAV type systems where turbofans are not effective due to the reasons explained above;
el potencial de hacer girar o vectorizar los propulsores de tipo eductor independientemente y de permitir el despegue y el aterrizaje vertical, sin mover grandes partes giratorias; the potential to spin or vector eductor-type thrusters independently and allow vertical takeoff and landing, without moving large rotating parts;
el potencial de modular el flujo a estos propulsores durante el despegue y el vuelo horizontal, así como en aterrizaje y emergencias, por lo tanto, aplicando diferentes niveles de empuje en diversas ubicaciones de la aeronave, y de aislar completamente cualquier número de dichos propulsores; the potential to modulate flow to these thrusters during takeoff and level flight, as well as landing and emergencies, thereby applying different levels of thrust at various locations on the aircraft, and to completely isolate any number of such thrusters;
el potencial de eliminar grandes componentes de parte rotatoria con partes no móviles de la misma funcionalidad, es decir, ventilador reemplazado por propulsor/eductor fluídico; se espera una mejora directa en la vida útil de los componentes de partes no móviles frente a rotatorias, especialmente para VANT pequeños y aviones donde las dimensiones del ventilador requieren velocidades muy altas; the potential to eliminate large rotating part components with non-moving parts of the same functionality, i.e. fan replaced by fluidic thruster/eductor; a direct improvement in component lifetime of non-moving versus rotating parts is expected, especially for small UAVs and aircraft where fan dimensions require very high speeds;
el potencial para usar materiales ligeros y de alta temperatura tales como materiales compuestos, materiales basados en fibra de carbono y CMC para los conductos y propulsores; the potential to use lightweight, high-temperature materials such as composites, carbon fiber-based materials and CMC for ducts and propellants;
el potencial para modular las purgas de manera que en el vuelo horizontal sólo los propulsores calientes son alimentados con gas caliente o una mezcla de gas de escape caliente y aire del compresor más frío, se purga desde el generador de gas; the potential to modulate purges so that in horizontal flight only the hot propellants are supplied with hot gas or a mixture of hot exhaust gas and cooler compressor air is purged from the gas generator;
el beneficio de que el generador de gas se haga funcionar a la misma velocidad de rotación opcionalmente de manera ventajosa sin grandes desviaciones en las RPM entre despegue y crucero, lejos de la línea de sobrecarga o de pérdida de sustentación; the benefit of the gas generator being operated at the same rotational speed optionally advantageously without large deviations in RPM between takeoff and cruise, away from the overload or stall line;
el beneficio de dar cualquier forma al propulsor y poder integrarse en gran medida con el fuselaje y las alas de la aeronave; the benefit of giving any shape to the propeller and being able to integrate it to a great extent with the fuselage and wings of the aircraft;
el beneficio de tener un gran arrastre y una mezcla turbulenta dentro de dichos propulsores de manera que el eflujo de chorro desde su escape sea lo suficientemente bajo en temperatura como para permitir que un cuerpo de sustentación para el control de sustentación o postura de la aeronave sobreviva y funcione correctamente, incluyendo generar más sustentación usando el chorro de mayor velocidad; y/o the benefit of having high drag and turbulent mixing within such propellants such that the jet outflow from their exhaust is sufficiently low in temperature to allow a lifting body for aircraft attitude or lift control to survive and function properly, including generating more lift using the higher velocity jet; and/or
el beneficio de incrustar el propulsor en el ala detrás del ápice de alabeo del ala donde sobresale la capa límite se separaría de otro modo en ángulos de incidencia altos, ingiriendo de este modo dicha capa límite y retrasando su separación y aumentando el margen alto de dicha ala en vuelo horizontal. the benefit of embedding the propellant in the wing behind the wing roll apex where the boundary layer would otherwise separate at high incidence angles, thereby ingesting the boundary layer and delaying its separation and increasing the high margin of the wing in level flight.
Debe observarse que cualquiera de los eyectores 701, 801, 901 puede configurarse usando cualquier geometría de eyector descrita en esta memoria. It should be noted that any of the ejectors 701, 801, 901 may be configured using any ejector geometry described herein.
Aunque el texto anterior expone una descripción detallada de numerosas realizaciones diferentes, debe entenderse que el alcance de protección está definido por las palabras de las reivindicaciones que siguen. La descripción detallada debe interpretarse como únicamente ejemplar y no describe cada realización posible porque describir cada realización posible sería poco práctico, si no imposible. Numerosas realizaciones alternativas podrían implementarse siempre que permanezcan dentro del alcance de las reivindicaciones. Although the foregoing text sets forth a detailed description of numerous different embodiments, it should be understood that the scope of protection is defined by the words of the claims that follow. The detailed description should be construed as exemplary only and does not describe every possible embodiment because describing every possible embodiment would be impractical, if not impossible. Numerous alternative embodiments could be implemented so long as they remain within the scope of the claims.
Por lo tanto, se pueden realizar muchas modificaciones y variaciones en las técnicas y estructuras descritas e ilustradas en esta memoria sin apartarse del alcance de las presentes reivindicaciones. Por consiguiente, debe entenderse que los métodos y aparatos descritos en esta memoria son solo ilustrativos y no limitan el alcance de las reivindicaciones. Therefore, many modifications and variations can be made in the techniques and structures described and illustrated herein without departing from the scope of the present claims. Accordingly, it is to be understood that the methods and apparatus described herein are illustrative only and do not limit the scope of the claims.
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| ES16855888T Active ES2886364T3 (en) | 2015-09-02 | 2016-07-27 | Ejector and support body configurations |
| ES18165121T Active ES2890927T3 (en) | 2015-09-02 | 2016-07-27 | Ejector and lift body configurations |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (15) | US10501197B2 (en) |
| EP (7) | EP4306789A3 (en) |
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| IL (4) | IL257810B (en) |
| PL (1) | PL3363732T3 (en) |
| WO (3) | WO2017065859A2 (en) |
Families Citing this family (68)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10562613B2 (en) * | 2013-12-04 | 2020-02-18 | Tamarack Aerospace Group, Inc. | Adjustable lift modification wingtip |
| US11965456B2 (en) * | 2015-09-02 | 2024-04-23 | Jetoptera, Inc. | Fluidic turbo heater system |
| US10464668B2 (en) * | 2015-09-02 | 2019-11-05 | Jetoptera, Inc. | Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles |
| USD856899S1 (en) * | 2017-11-10 | 2019-08-20 | Jetoptera, Inc. | Airframe for an unmanned aerial vehicle |
| US10501197B2 (en) | 2015-09-02 | 2019-12-10 | Jetoptera, Inc. | Fluidic propulsive system |
| US11001378B2 (en) | 2016-08-08 | 2021-05-11 | Jetoptera, Inc. | Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles |
| KR101607816B1 (en) * | 2015-10-26 | 2016-03-31 | 이진우 | Drone with air guide part |
| CA3032441A1 (en) * | 2016-08-08 | 2018-02-15 | Jetoptera, Inc. | Internal combustion engine exhaust pipe fluidic purger system |
| CN107150788A (en) * | 2017-04-26 | 2017-09-12 | 朱晓义 | A kind of Fixed Wing AirVehicle for producing greater lift |
| KR20200056978A (en) * | 2017-06-16 | 2020-05-25 | 제톱테라 잉크. | Winglet ejector device |
| US11587541B2 (en) | 2017-06-21 | 2023-02-21 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Providing personalized songs in automated chatting |
| KR20200043980A (en) * | 2017-06-27 | 2020-04-28 | 제톱테라 잉크. | Configuration for vertical take-off and landing systems for aviation vehicles |
| US20190061905A1 (en) * | 2017-08-30 | 2019-02-28 | David Victor Bosse, JR. | Airfoil |
| US11047874B1 (en) * | 2017-10-18 | 2021-06-29 | Government Of The United States As Represented By The Secretary Of The Air Force | System, apparatus and method for predicting aerodynamic parameters using artifical hair sensor array |
| CN108052118A (en) * | 2017-12-12 | 2018-05-18 | 中国联合网络通信集团有限公司 | A kind of unmanned vehicle control method and device |
| WO2019191237A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Walmart Apollo, Llc | Aerial vehicle turbine system |
| US10802507B2 (en) * | 2018-03-30 | 2020-10-13 | Ansel Misfeldt | Aerial vehicles and control therefor |
| JP7097052B2 (en) * | 2018-04-04 | 2022-07-07 | 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 | Airplane gust response mitigation system and airplane gust response mitigation method |
| US10336452B1 (en) * | 2018-04-16 | 2019-07-02 | Muye Jia | Drone with no external propeller blades |
| RO133664B1 (en) * | 2018-04-17 | 2024-07-30 | Răzvan Sabie | Aircraft with vertical take-off and landing |
| CA3100545A1 (en) * | 2018-05-17 | 2019-11-21 | Jetoptera, Inc. | Combination compressed-fluid ejector and propeller propulsion system |
| AU2019279873B2 (en) * | 2018-05-29 | 2025-02-27 | Jetoptera, Inc. | Streamline airframe with boundary ingestion fluidic propulsive elements |
| USD894807S1 (en) * | 2018-06-14 | 2020-09-01 | Transportation Ip Holdings, Llc | Exhaust stack |
| PL426033A1 (en) | 2018-06-22 | 2020-01-02 | General Electric Company | Fluid steam jet pumps, as well as systems and methods of entraining fluid using fluid steam jet pumps |
| US10710741B2 (en) | 2018-07-02 | 2020-07-14 | Joby Aero, Inc. | System and method for airspeed determination |
| US11323214B2 (en) | 2018-09-17 | 2022-05-03 | Joby Aero, Inc. | Aircraft control system |
| JP6609760B1 (en) * | 2018-09-22 | 2019-11-27 | 株式会社エアロネクスト | Flying object |
| JP7560130B2 (en) * | 2018-11-09 | 2024-10-02 | ジェトプテラ、インコーポレイテッド | Adaptive Vertical Take-Off and Landing Propulsion System |
| AU2019433213B2 (en) | 2018-12-07 | 2025-06-05 | Joby Aero, Inc. | Aircraft control system and method |
| TWI719373B (en) * | 2018-12-13 | 2021-02-21 | 研能科技股份有限公司 | Power driver of unmanned aerial vehicle |
| JP7515895B2 (en) * | 2019-01-18 | 2024-07-16 | ジェトプテラ、インコーポレイテッド | Fluid Propulsion System |
| US12202604B2 (en) * | 2019-01-18 | 2025-01-21 | Jetoptera, Inc. | Vertical take off and landing aircraft with fluidic propulsion system |
| US11440671B2 (en) * | 2019-01-24 | 2022-09-13 | Amazon Technologies, Inc. | Adjustable motor fairings for aerial vehicles |
| DE102019105355B4 (en) * | 2019-03-04 | 2024-04-25 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Fan wheel of an axial fan |
| US12071228B1 (en) * | 2019-03-28 | 2024-08-27 | Snap Inc. | Drone with propeller guard configured as an airfoil |
| EP4538182A3 (en) | 2019-04-23 | 2025-09-03 | Joby Aero, Inc. | Battery thermal management system and method |
| US11230384B2 (en) * | 2019-04-23 | 2022-01-25 | Joby Aero, Inc. | Vehicle cabin thermal management system and method |
| CN115335609A (en) * | 2019-08-19 | 2022-11-11 | 顶峰推进有限责任公司 | Thrust enhanced lift and propulsion system |
| CA3150821A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | Bae Systems Plc | Fluidic control |
| AU2020342923B2 (en) | 2019-09-03 | 2025-11-20 | Bae Systems Plc | Vehicle control |
| WO2021076250A2 (en) * | 2019-09-11 | 2021-04-22 | Alexandru Balan | 360° advanced rotation system |
| US11453488B2 (en) | 2019-09-30 | 2022-09-27 | Rolls-Royce Corporation | Lightweight parallel combustion lift system for vertical takeoff aircraft |
| US20210131676A1 (en) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | Jetoptera, Inc. | Fluidic turbo heater system |
| US11299284B2 (en) * | 2019-12-11 | 2022-04-12 | Zhenkun Wang | Airplane providing enhanced aviation and a method to enhance aviation thereof |
| US10837402B2 (en) * | 2020-01-09 | 2020-11-17 | Guanhao Wu | Thrust vector nozzle |
| CN111504129B (en) * | 2020-04-10 | 2022-10-21 | 中国航天空气动力技术研究院 | A kind of airborne laser pneumatic ejection structure and method |
| AU2021278813A1 (en) * | 2020-04-27 | 2023-01-05 | Andrei Evulet | Vertical take off and landing aircraft with fluidic propulsion system |
| US12040730B2 (en) * | 2020-05-21 | 2024-07-16 | The Boeing Company | Active flow control systems and methods for aircraft |
| CN112399786B (en) * | 2020-11-19 | 2022-12-13 | 杭州顾忠科技有限公司 | Electronic information anti-interference device |
| CN112373702B (en) * | 2020-11-24 | 2022-07-05 | 中国航空发动机研究院 | Back-support type wing-body fusion body aircraft propulsion system and control method thereof |
| KR20220092064A (en) | 2020-12-24 | 2022-07-01 | 현대자동차주식회사 | Auxiliary propulsion device for aircraft |
| CN113602478B (en) * | 2021-02-02 | 2023-06-13 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | Fluid control surface based on circulation control and vertical micro-jet flow |
| JP2024522020A (en) * | 2021-05-19 | 2024-06-07 | ジェトプテラ、インコーポレイテッド | Adaptive Fluid Propulsion System |
| US11148795B1 (en) * | 2021-07-02 | 2021-10-19 | Choudary Ramakrishna Bobba | Radial airfoil and lift disc |
| CN113291459B (en) * | 2021-07-27 | 2021-11-30 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | Distributed ducted fan high-lift system and application method thereof |
| WO2023043378A2 (en) * | 2021-09-17 | 2023-03-23 | Singapore University Of Technology And Design | Monocopter |
| US11781441B2 (en) * | 2021-12-30 | 2023-10-10 | Hamilton Sundstrand Corporation | Air cycle machine with separate compressor and turbine and fan and turbine |
| US12024285B1 (en) | 2022-03-10 | 2024-07-02 | Skypad Tech, Inc. | Modular mobility system including thrusters movably connected to a support structure |
| AU2023277150A1 (en) * | 2022-05-27 | 2024-12-19 | Singapore University Of Technology And Design | Multi-monocopter system and method of operating therof |
| US11808216B1 (en) | 2022-06-10 | 2023-11-07 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Air-provisioning system with ejectors |
| CN114996851B (en) * | 2022-06-14 | 2024-05-24 | 南京航空航天大学 | A design method for a test bench to simulate the coupling of boundary layer leakage and subsonic outflow |
| WO2024035714A1 (en) * | 2022-08-09 | 2024-02-15 | Pete Bitar | Compact and lightweight drone delivery device called an arcspear electric jet drone system having an electric ducted air propulsion system and being relatively difficult to track in flight |
| EP4415006B1 (en) * | 2023-02-13 | 2025-09-10 | Hitachi Energy Ltd | An airflow generator |
| EP4421832A1 (en) * | 2023-02-21 | 2024-08-28 | Hitachi Energy Ltd | A transformer arrangement |
| KR102767406B1 (en) * | 2023-07-11 | 2025-02-14 | (주)창인에이비에이션 | Lift device for Aircraft |
| TWM657368U (en) * | 2023-11-20 | 2024-07-01 | 台灣飛行器股份有限公司 | Unmanned aerial device |
| CN118094958B (en) * | 2024-04-19 | 2024-07-16 | 中南大学 | A Design Method for Simplified Model of Fluidic Oscillator |
| CN119389424B (en) * | 2024-10-25 | 2025-09-09 | 北京航空航天大学 | Airfoil wave water surface environment lift and stability increasing control method based on circulation control technology |
Family Cites Families (758)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3216653A (en) | 1962-07-09 | 1965-11-09 | Bertin & Cie | Ejectors and piping systems operating with a divergent fluid wall |
| US1495185A (en) | 1922-08-18 | 1924-05-27 | Ingersoll Rand Co | Jet augmenter or ejector |
| US1821468A (en) | 1928-04-16 | 1931-09-01 | Hanley John | Mixing device |
| US1891166A (en) | 1931-05-23 | 1932-12-13 | Leupold Mathias | Tilting-engine wing plane |
| GB431646A (en) * | 1934-01-08 | 1935-07-08 | Henri Coanda | Improvements in or relating to the propulsion of solid bodies in fluid media |
| US2052869A (en) | 1934-10-08 | 1936-09-01 | Coanda Henri | Device for deflecting a stream of elastic fluid projected into an elastic fluid |
| US2593420A (en) | 1946-05-28 | 1952-04-22 | Walter S Diehl | Variable area nozzle |
| US2684817A (en) | 1947-07-21 | 1954-07-27 | Snecma | Aircraft powered by ramjet units |
| US2585676A (en) * | 1947-07-31 | 1952-02-12 | Poisson-Quinton Philippe | Aircraft wing and flap with boundary layer control |
| US2946540A (en) * | 1948-09-13 | 1960-07-26 | Sebac Nouvelle Sa | Jet propelled aircraft |
| BE525114A (en) | 1952-12-16 | |||
| US2928238A (en) | 1953-06-08 | 1960-03-15 | Lockheed Aircraft Corp | Jet deflector and orifice control |
| DE1024364B (en) * | 1953-09-07 | 1958-02-13 | Power Jets Res & Dev Ltd | Transverse drive surface, in particular aircraft wings |
| US2870600A (en) | 1954-12-27 | 1959-01-27 | Charles R Brown | Variable ejector for iris nozzles |
| NL110393C (en) | 1955-11-29 | 1965-01-15 | Bertin & Cie | |
| US2885162A (en) | 1956-02-08 | 1959-05-05 | Elizabeth M Griswold | Integrated jet-wing |
| US2988303A (en) | 1956-07-24 | 1961-06-13 | Sebac Nouvelle Sa | Jet sustained aircraft |
| BE560119A (en) | 1956-09-13 | |||
| US2989845A (en) | 1957-12-02 | 1961-06-27 | Curtiss Wright Corp | Converging-diverging nozzle construction |
| US3045947A (en) | 1959-04-24 | 1962-07-24 | Bertin & Cie | Ejectors, particularly for producing lift in aircraft |
| US3028121A (en) | 1959-11-27 | 1962-04-03 | Gen Electric | Thrust augmenting means for aircraft |
| US3051413A (en) * | 1960-03-18 | 1962-08-28 | Pouit Robert | Vtol aircraft |
| NL262125A (en) | 1960-04-01 | |||
| US3055614A (en) * | 1960-05-12 | 1962-09-25 | Wendell J Thompson | Air-ejector aircraft |
| US3085770A (en) | 1960-09-22 | 1963-04-16 | Lockheed Aircraft Corp | Aircraft propulsion system |
| US3116041A (en) | 1961-02-10 | 1963-12-31 | Lockheed Aircraft Corp | Aircraft propulsion distribution system |
| FR1318816A (en) | 1962-01-13 | 1963-02-22 | Aviation Louis Breguet Sa | Vertical or short take-off and landing aircraft |
| US3154267A (en) * | 1962-03-13 | 1964-10-27 | Charles H Grant | Controlled temperature flow around airfoils |
| DE1292006B (en) | 1962-11-09 | 1969-04-03 | Siebelwerke Atg Gmbh | Airplane with jet propulsion and jet control |
| US3337121A (en) | 1964-07-22 | 1967-08-22 | Huyck Corp | Fluid propulsion system |
| US3318097A (en) | 1964-10-12 | 1967-05-09 | Garrett Corp | Air mass flow multiplier for thrust augmentation |
| US3326500A (en) | 1964-11-25 | 1967-06-20 | Edward M Lanier | Aircraft lift-increasing device |
| US3330500A (en) * | 1965-03-22 | 1967-07-11 | Ltv Aerospace Corp | Propulsive wing airplane |
| US3347495A (en) | 1965-05-17 | 1967-10-17 | Boeing Co | Airplane wing flap with augmented jet lift-increasing device |
| US3392529A (en) | 1965-07-23 | 1968-07-16 | Rolls Royce | Aircraft provided with a gas turbine vertical lift engine |
| US3370794A (en) | 1965-11-08 | 1968-02-27 | Navy Usa | Annular plenum nozzle for controlling trajectory of rockets |
| US3396538A (en) | 1966-10-03 | 1968-08-13 | United Aircraft Corp | Water injection for thrust augmentation |
| US3441218A (en) | 1966-11-07 | 1969-04-29 | Paul Bucher | Adjustable nozzle for jet propulsion engine |
| FR94023E (en) | 1967-05-24 | 1969-06-20 | Bertin & Cie | Lift system or propulsion lift for aircraft. |
| US3525474A (en) | 1968-12-09 | 1970-08-25 | Us Air Force | Jet pump or thrust augmentor |
| US3664611A (en) | 1969-12-17 | 1972-05-23 | Flight Dynamics Res | Aerodynamic vehicle |
| US3667680A (en) | 1970-04-24 | 1972-06-06 | Boeing Co | Jet engine exhaust nozzle system |
| FR2087976B1 (en) * | 1970-05-04 | 1973-03-16 | Bertin & Cie | |
| RO53910A2 (en) | 1970-10-26 | 1973-09-20 | ||
| US3722454A (en) | 1970-10-28 | 1973-03-27 | R Silvester | Thrust augmenter |
| US3694107A (en) | 1970-11-19 | 1972-09-26 | Nash Engineering Co | Ejector apparatus and method of utilizing same |
| GB1332026A (en) * | 1971-08-07 | 1973-10-03 | British Aircraft Corp Ltd | Aircraft |
| US3887146A (en) | 1971-08-23 | 1975-06-03 | Univ Rutgers | Aircraft with combination stored energy and engine compressor power source for augmentation of lift, stability, control and propulsion |
| US3747874A (en) | 1971-08-25 | 1973-07-24 | Rohr Corp | Ejector nozzle having primary nozzles communicating with exhaust gases in plenum chamber |
| US3770227A (en) | 1971-09-10 | 1973-11-06 | Us Air Force | Jet wing with multiple thrust augmentors |
| US3747855A (en) | 1972-03-01 | 1973-07-24 | Gen Electric | Propulsion nozzles |
| CA981918A (en) * | 1972-11-30 | 1976-01-20 | Lester W. Throndson | Compound ejector for high energy flow fluid |
| US3819134A (en) | 1972-11-30 | 1974-06-25 | Rockwell International Corp | Aircraft system lift ejector |
| US3885891A (en) | 1972-11-30 | 1975-05-27 | Rockwell International Corp | Compound ejector |
| US3834834A (en) | 1973-03-07 | 1974-09-10 | Us Air Force | Compact high thrust augmentation ejector system |
| US3829044A (en) | 1973-03-23 | 1974-08-13 | Lockheed Aircraft Corp | Engine arrangement for high performance stol aircraft |
| US3795367A (en) | 1973-04-05 | 1974-03-05 | Src Lab | Fluid device using coanda effect |
| US3879939A (en) | 1973-04-18 | 1975-04-29 | United Aircraft Corp | Combustion inlet diffuser employing boundary layer flow straightening vanes |
| US3878400A (en) | 1973-04-30 | 1975-04-15 | Gen Electric | Excitation control arrangement for diesel-electric propulsion systems |
| US3831887A (en) | 1973-06-28 | 1974-08-27 | Rockwell International Corp | Aircraft control methods |
| US3860200A (en) * | 1973-09-05 | 1975-01-14 | Rockwell International Corp | Airfoil |
| US3875745A (en) | 1973-09-10 | 1975-04-08 | Wagner Minning Equipment Inc | Venturi exhaust cooler |
| US4030289A (en) | 1973-10-29 | 1977-06-21 | Chandler Evans Inc. | Thrust augmentation technique and apparatus |
| US4019696A (en) | 1973-12-28 | 1977-04-26 | The Boeing Company | Method of and apparatus for enhancing Coanda flow attachment over a wing and flap surface |
| US3917193A (en) * | 1974-01-21 | 1975-11-04 | Boeing Co | Boundary layer control and anti-icing apparatus for an aircraft wing |
| US3893638A (en) * | 1974-02-14 | 1975-07-08 | Boeing Co | Dual cycle fan jet engine for stol aircraft with augmentor wings |
| US3926373A (en) | 1974-07-26 | 1975-12-16 | Us Air Force | Thrust augmentation system with oscillating jet nozzles |
| US3942463A (en) | 1974-10-01 | 1976-03-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Movable ramp inlet for water jet propelled ships |
| US3920203A (en) * | 1974-12-23 | 1975-11-18 | Boeing Co | Thrust control apparatus for obtaining maximum thrust reversal in minimum time upon landing of an aircraft |
| GB1465412A (en) * | 1975-02-14 | 1977-02-23 | Coxon J | Aircraft |
| US3941335A (en) | 1975-06-19 | 1976-03-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Automatic boundary layer control in an ejector wing aircraft |
| US4332529A (en) | 1975-08-11 | 1982-06-01 | Morton Alperin | Jet diffuser ejector |
| US4030687A (en) | 1976-02-23 | 1977-06-21 | The Boeing Company | Articulated nozzle for upper surface blown aircraft |
| DK140426B (en) * | 1976-11-01 | 1979-08-27 | Arborg O J M | Propulsion nozzle for means of transport in air or water. |
| US4099691A (en) * | 1976-12-13 | 1978-07-11 | The Boeing Company | Boundary layer control system for aircraft |
| IL52613A (en) | 1977-07-28 | 1980-11-30 | Univ Ramot | Method and apparatus for controlling the mixing of two fluids |
| CA1100463A (en) | 1978-11-22 | 1981-05-05 | Frederick L. Gilbertson | Nozzle structure with notches |
| US4398683A (en) | 1978-12-26 | 1983-08-16 | Schmetzer William M | Aircraft with thrust and lift augmenting airfoil |
| US4709880A (en) * | 1978-12-29 | 1987-12-01 | General Dynamics Corporation | Method and system for improved V/STOL aircraft performance |
| US4285482A (en) * | 1979-08-10 | 1981-08-25 | The Boeing Company | Wing leading edge high lift device |
| DE3014712A1 (en) | 1980-04-17 | 1981-10-22 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | CONTROL DEVICE FOR STOPPING A DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| GB2469613B (en) * | 1980-11-28 | 2011-03-23 | Rolls Royce Plc | Aircraft |
| US4398687A (en) | 1981-02-25 | 1983-08-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Thrust deflector and force augmentor |
| US4392621A (en) | 1981-04-07 | 1983-07-12 | Hermann Viets | Directional control of engine exhaust thrust vector in a STOL-type aircraft |
| US4418352A (en) | 1981-05-18 | 1983-11-29 | Ricoh Company, Ltd. | Ink jet printing apparatus |
| IT1144840B (en) * | 1981-10-15 | 1986-10-29 | Aeritalia Spa | AIRCRAFT WITH JET PROPULSER USING A SINGLE-SIDED EJECTOR SYSTEM FOR INCREASING THE CARRIER AND THE THRUST |
| DE3274535D1 (en) * | 1981-10-15 | 1987-01-15 | Aeritalia Spa | Aircraft with jet propulsion |
| US4445338A (en) | 1981-10-23 | 1984-05-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Swirler assembly for a vorbix augmentor |
| US4477039A (en) | 1982-06-30 | 1984-10-16 | Mcdonnell Douglas Corporation | Vented cowl variable geometry inlet for aircraft |
| US4448354A (en) * | 1982-07-23 | 1984-05-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Axisymmetric thrust augmenting ejector with discrete primary air slot nozzles |
| US4442986A (en) * | 1982-08-30 | 1984-04-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Leading edge augmentor wing-in-ground effect vehicle |
| US4482108A (en) * | 1982-09-29 | 1984-11-13 | The Boeing Company | Tilt wing short takeoff aircraft and method |
| US4815942A (en) | 1982-10-25 | 1989-03-28 | Elayne P. Alperin | Axially-symmetric, jet-diffuser ejector |
| AU2443884A (en) | 1983-02-15 | 1984-08-23 | Commonwealth Of Australia, The | Thrust augmentor |
| US4641800A (en) * | 1983-08-18 | 1987-02-10 | Rutan Elbert L | Tandem or multi-winged high performance aircraft |
| US4645140A (en) | 1983-08-18 | 1987-02-24 | Rockwell International Corporation | Nozzle system |
| US4648571A (en) | 1984-07-19 | 1987-03-10 | Northrop Corporation | Transverse thrust lift augmentation system |
| US5035377A (en) | 1985-02-28 | 1991-07-30 | Technolizenz Establishment | Free standing or aircraft lift generator |
| US4796836A (en) | 1985-02-28 | 1989-01-10 | Dieter Schatzmayr | Lifting engine for VTOL aircrafts |
| USRE35387E (en) | 1985-04-09 | 1996-12-03 | Dynamic Engineering, Inc. | Superfragile tactical fighter aircraft and method of flying it in supernormal flight |
| US4666104A (en) | 1985-07-22 | 1987-05-19 | Kelber Charles C | Combination lift thrust device |
| JPS6257512A (en) * | 1985-08-14 | 1987-03-13 | インバネス・コ−ポレ−シヨン | Nail file, lubricant and filing method |
| JPH0660640B2 (en) | 1985-09-09 | 1994-08-10 | 清之 堀井 | Device for generating a spiral fluid flow in a pipeline |
| US4713935A (en) * | 1986-04-08 | 1987-12-22 | Rolls-Royce Inc. | Vectorable nozzles for aircraft |
| US4840329A (en) | 1986-04-08 | 1989-06-20 | Rolls-Royce Inc. | Aircraft with stowable vectorable nozzle and ejector thrust augmentation |
| US4835961A (en) | 1986-04-30 | 1989-06-06 | United Technologies Corporation | Fluid dynamic pump |
| US4767083A (en) * | 1986-11-24 | 1988-08-30 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | High performance forward swept wing aircraft |
| US4848701A (en) | 1987-06-22 | 1989-07-18 | Belloso Gregorio M | Vertical take-off and landing aircraft |
| US5016837A (en) | 1987-06-25 | 1991-05-21 | Venturi Applications, Inc. | Venturi enhanced airfoil |
| US4819876A (en) | 1987-06-25 | 1989-04-11 | United Technologies Corporation | Divergent flap actuation system for a two-dimensional exhaust nozzle |
| JPH01172098A (en) | 1987-12-25 | 1989-07-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | Tail unit and thrust force deflecting vane for v/stol plane |
| JPH01301495A (en) | 1988-02-02 | 1989-12-05 | Kobe Steel Ltd | Lift generator, flying body using same and lift generating method |
| US4899954A (en) | 1988-05-11 | 1990-02-13 | Pruszenski Jr Anthony | Ground-air-water craft |
| US5123613A (en) | 1988-06-21 | 1992-06-23 | Piasecki Aircraft Corporation | Rotary wing aircraft shrouded propeller tail assembly and controls |
| US4969614A (en) * | 1988-08-30 | 1990-11-13 | Aeritalia - Societe Aerospaziale Italiana - S.P.A. | Jet-propelled aircraft |
| US5174523A (en) | 1989-01-09 | 1992-12-29 | Westland Helicopters Limited | Compound helicopter with engine shaft power output control |
| US5062588A (en) | 1989-02-08 | 1991-11-05 | Boeing Of Canada Ltd. | Segmented rotatable nozzles |
| DE3909347A1 (en) | 1989-03-22 | 1990-09-27 | Mtu Muenchen Gmbh | DISCHARGE NOZZLE FOR DRIVE VECTOR CONTROL FOR AIRCRAFT EQUIPMENT EQUIPPED WITH JET ENGINES |
| US5246188A (en) | 1989-09-14 | 1993-09-21 | Koutsoupidis Theodore K | Wing turbines in conjuction with propulsion systems for aircraft and helicopters |
| US5129602A (en) | 1989-10-05 | 1992-07-14 | Leonard Byron P | Multistage launch vehicle employing interstage propellant transfer and redundant staging |
| US5098034A (en) * | 1989-11-24 | 1992-03-24 | Lendriet William C | Vertical/short takeoff or landing aircraft having a rotatable wing and tandem supporting surfaces |
| US5071088A (en) * | 1989-11-29 | 1991-12-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | High lift aircraft |
| US5115996A (en) | 1990-01-31 | 1992-05-26 | Moller International, Inc. | Vtol aircraft |
| US5096012A (en) | 1990-03-12 | 1992-03-17 | American Hovercraft & Sports, Inc. | Direction and lift control for hovercraft |
| US5074759A (en) | 1990-03-14 | 1991-12-24 | Cossairt Keith R | Fluid dynamic pump |
| US5201478A (en) | 1990-04-06 | 1993-04-13 | Wooley Don H | Airplane efficiency, safety and utilization |
| US5282357A (en) | 1990-04-19 | 1994-02-01 | Trw Inc. | High-performance dual-mode integral propulsion system |
| US5214914A (en) | 1990-04-30 | 1993-06-01 | The Johns Hopkins University | Translating cowl inlet with retractable propellant injection struts |
| US5154052A (en) | 1990-05-07 | 1992-10-13 | General Electric Company | Exhaust assembly for a high speed civil transport aircraft engine |
| US5209428A (en) | 1990-05-07 | 1993-05-11 | Lockheed Corporation | Propulsion system for a vertical and short takeoff and landing aircraft |
| US5152478A (en) | 1990-05-18 | 1992-10-06 | United Technologies Corporation | Unmanned flight vehicle including counter rotating rotors positioned within a toroidal shroud and operable to provide all required vehicle flight controls |
| US5251846A (en) | 1990-07-23 | 1993-10-12 | Vehicle Research Corporation | Supersonic aircraft shock wave energy recovery system |
| US5358156A (en) | 1990-07-23 | 1994-10-25 | Vehicle Research Corporation | Supersonic aircraft shock wave energy recovery system |
| US5676333A (en) | 1990-07-23 | 1997-10-14 | Rethorst; Scott | Supersonic aircraft shock wave energy recovery system |
| BR9106696A (en) | 1990-07-25 | 1993-06-08 | Sadleir Vtol Aircraft Co Pty L | FLUSHING UNIT FOR VTOL AIRCRAFT |
| US5167383A (en) * | 1990-08-18 | 1992-12-01 | Yoshio Nozaki | STOL aircraft |
| GB2249140B (en) | 1990-08-30 | 1994-12-07 | S & C Thermofluids Ltd | Aircraft engine noise suppression |
| JPH04169397A (en) | 1990-10-31 | 1992-06-17 | Sosuke Omiya | Airship |
| US5158251A (en) | 1990-11-16 | 1992-10-27 | The United State Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Aerodynamic surface tip vortex attenuation system |
| US5161953A (en) | 1991-01-28 | 1992-11-10 | Burtis Wilson A | Aircraft propeller and blade element |
| US5102067A (en) | 1991-04-11 | 1992-04-07 | United Technologies Corporation | Integrated helicopter empennage structure |
| WO1992021862A1 (en) | 1991-06-01 | 1992-12-10 | Jae Hwan Kim | Power and propulsion system utilizing fluid |
| US5145129A (en) | 1991-06-06 | 1992-09-08 | Grumman Aerospace Corporation | Unmanned boom/canard propeller v/stol aircraft |
| US5205119A (en) | 1991-06-14 | 1993-04-27 | Aerojet-General Corporation | Ejector ramjet |
| US5244167A (en) | 1991-08-20 | 1993-09-14 | John Turk | Lift augmentation system for aircraft |
| US5267626A (en) | 1991-08-29 | 1993-12-07 | Tanfield Jr Theodore W | Near surface vehicle |
| US5149012A (en) | 1991-09-10 | 1992-09-22 | Valverde Rene L | Turbocraft |
| US5178344A (en) | 1991-09-13 | 1993-01-12 | Vaclav Dlouhy | VTOL aircraft |
| US5170963A (en) | 1991-09-24 | 1992-12-15 | August H. Beck Foundation Company | VTOL aircraft |
| US5863013A (en) | 1991-11-20 | 1999-01-26 | Freewing Aerial Robotics Corporation | STOL/VTOL free wing aircraft with improved shock dampening and absorbing means |
| US5765777A (en) | 1991-11-20 | 1998-06-16 | Freewing Aerial Robotics Corporation | STOL/VTOL free wing aircraft with variable pitch propulsion means |
| US5280863A (en) | 1991-11-20 | 1994-01-25 | Hugh Schmittle | Lockable free wing aircraft |
| US5395073A (en) | 1992-03-13 | 1995-03-07 | Freewing Aerial Robotics Corporation | STOL/VTOL free wing aircraft with articulated tail boom |
| US5340057A (en) | 1991-11-20 | 1994-08-23 | Freewing Aerial Robotics Corporation | Thrust vectoring free wing aircraft |
| GB2264907A (en) | 1992-02-10 | 1993-09-15 | Peter Antony Hulmes | Multi-engined aircraft. |
| US5242132A (en) | 1992-03-31 | 1993-09-07 | Edward Wukowitz | Multi-hulled aircraft/boat |
| US5372337A (en) | 1992-05-01 | 1994-12-13 | Kress; Robert W. | Unmanned aerial aircraft having a single engine with dual jet exhausts |
| US5312069A (en) | 1992-07-15 | 1994-05-17 | Lockheed Corporation | Propulsion system for an aircraft providing V/STOL capability |
| US5253828A (en) | 1992-07-17 | 1993-10-19 | The Board Of Regents Of The University Of Oklahoma | Concealable flap-actuated vortex generator |
| US5277381A (en) | 1992-08-12 | 1994-01-11 | Piasecki Aircraft Corporation | Rotary wing aircraft shrouded propeller sidewall thruster |
| JPH0699899A (en) | 1992-09-21 | 1994-04-12 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Attitude control device for spacecraft |
| US5320306A (en) | 1992-10-14 | 1994-06-14 | Gennaro Mark A | Aircraft construction |
| US5295643A (en) | 1992-12-28 | 1994-03-22 | Hughes Missile Systems Company | Unmanned vertical take-off and landing, horizontal cruise, air vehicle |
| US5351911A (en) | 1993-01-06 | 1994-10-04 | Neumayr George A | Vertical takeoff and landing (VTOL) flying disc |
| RU2065380C1 (en) | 1993-01-20 | 1996-08-20 | Демидов Герман Викторович | Supersonic flying vehicle |
| US5769359A (en) | 1993-01-22 | 1998-06-23 | Freewing Aerial Robotics Corporation | Active feedback loop to control body pitch in STOL/VTOL free wing aircraft |
| JPH06257512A (en) * | 1993-03-04 | 1994-09-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Variable exhaust nozzle |
| GB2323065B (en) | 1993-03-13 | 1998-12-09 | Rolls Royce Plc | Vectorable nozzle for aircraft |
| JPH072188A (en) | 1993-04-13 | 1995-01-06 | Toru Fujii | Non-tall wing inclination jet rocket composite method |
| US6003301A (en) | 1993-04-14 | 1999-12-21 | Adroit Systems, Inc. | Exhaust nozzle for multi-tube detonative engines |
| US5454531A (en) | 1993-04-19 | 1995-10-03 | Melkuti; Attila | Ducted propeller aircraft (V/STOL) |
| US5881970A (en) | 1993-04-29 | 1999-03-16 | Whitesides; Carl Wayne | Levity aircraft design |
| US5454530A (en) | 1993-05-28 | 1995-10-03 | Mcdonnell Douglas Helicopter Company | Canard rotor/wing |
| US5390877A (en) | 1993-06-25 | 1995-02-21 | Rolls Royce Plc | Vectorable nozzle for aircraft |
| US5328098A (en) | 1993-07-09 | 1994-07-12 | United Technologies Corporation | Thrust vectoring ejector nozzle |
| US5402938A (en) * | 1993-09-17 | 1995-04-04 | Exair Corporation | Fluid amplifier with improved operating range using tapered shim |
| US5779188A (en) | 1993-09-21 | 1998-07-14 | Frick; Alexander | Flight device |
| ES2105929B1 (en) | 1993-11-23 | 1998-05-01 | Sener Ing & Sist | ADJUSTABLE AXISIMETRIC NOZZLE OF VARIABLE GEOMETRY FOR GAS TURBINE PROPELLERS. |
| US5435489A (en) | 1994-01-13 | 1995-07-25 | Bell Helicopter Textron Inc. | Engine exhaust gas deflection system |
| DE4405975A1 (en) | 1994-02-24 | 1995-08-31 | Wolff Hans Dietrich | VTOL swept wing, e.g. canard aircraft |
| GB9408394D0 (en) | 1994-04-28 | 1994-06-22 | Burns David J | Thruster engine and aircraft with such an engine |
| US6082478A (en) | 1994-05-02 | 2000-07-04 | Hybricraft, Inc. | Lift augmented ground effect platform |
| US5803199A (en) | 1994-05-02 | 1998-09-08 | Hybricraft, Inc. | Lift augmented ground effect platform |
| RU2123963C1 (en) | 1994-07-11 | 1998-12-27 | Ситдиков Саит Мансурович | Motor delta plane |
| US5713537A (en) | 1995-12-11 | 1998-02-03 | Northrop Grumman Corporation | Blockerless thrust reverser |
| US5904320A (en) | 1994-07-14 | 1999-05-18 | Northrop Gunman Corporation | Blockerless thrust reverser |
| US5503351A (en) | 1994-09-06 | 1996-04-02 | Vass; Gabor I. | Circular wing aircraft |
| RU2130863C1 (en) | 1994-09-30 | 1999-05-27 | Елистратов Вадим Геннадьевич | Vertical take-off and landing aircraft |
| GB2295857B (en) | 1994-12-07 | 1998-09-09 | Michael V Rodrigues | Satellite engine, compressor and motor |
| EP0796196A4 (en) | 1994-12-30 | 1998-04-01 | Grumman Aerospace Corp | Fluidic control thrust vectoring nozzle |
| CA2141481A1 (en) | 1995-01-31 | 1996-08-01 | Youri Ouvarov | Aircraft with "s"-rotor/"c" blades folding to the "o"-wing |
| US5810284A (en) | 1995-03-15 | 1998-09-22 | Hibbs; Bart D. | Aircraft |
| US5769317A (en) | 1995-05-04 | 1998-06-23 | Allison Engine Company, Inc. | Aircraft thrust vectoring system |
| GB9511159D0 (en) | 1995-06-02 | 1996-06-19 | British Aerospace | Airbourne apparatus for ground erosion reduction |
| JPH0911991A (en) | 1995-07-03 | 1997-01-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Coanda effect-high dynamic lift generator |
| US5687934A (en) | 1995-08-04 | 1997-11-18 | Owens; Phillip R. | V/STOL aircraft and method |
| US5791601A (en) | 1995-08-22 | 1998-08-11 | Dancila; D. Stefan | Apparatus and method for aerodynamic blowing control using smart materials |
| US6142425A (en) | 1995-08-22 | 2000-11-07 | Georgia Institute Of Technology | Apparatus and method for aerodynamic blowing control using smart materials |
| US5727754A (en) | 1995-08-31 | 1998-03-17 | Cartercopters, L.L.C. | Gyroplane |
| WO1997012804A1 (en) * | 1995-09-29 | 1997-04-10 | Verkfrædistofa Kristjáns Árnasonar | Aircraft with jet flap propulsion |
| CN1074373C (en) * | 1995-09-29 | 2001-11-07 | 克里斯蒂安·奥德纳松工程公司 | aircraft with jet flap propulsion system |
| US6000635A (en) | 1995-10-02 | 1999-12-14 | Lockheed Martin Corporation | Exhaust nozzle for a turbojet engine |
| US5823468A (en) | 1995-10-24 | 1998-10-20 | Bothe; Hans-Jurgen | Hybrid aircraft |
| DE19540272A1 (en) | 1995-10-28 | 1997-04-30 | Johannes Schier | Ring wing missile |
| US5799874A (en) | 1995-11-30 | 1998-09-01 | United Technologies Corporation | Aerodynamically controlled ejector |
| WO1997020734A2 (en) | 1995-12-06 | 1997-06-12 | Mc Donnell Douglas Corporation | Flight control system for jet powered tri-mode aircraft |
| CN1204288A (en) | 1995-12-15 | 1999-01-06 | 波音公司 | Multi-service common airframe-based aircraft |
| US5897078A (en) | 1995-12-15 | 1999-04-27 | The Boeing Company | Multi-service common airframe-based aircraft |
| FR2745035B1 (en) * | 1996-02-15 | 1998-04-03 | Hispano Suiza Sa | TURBOREACTOR DRIVE INVERTER WITH DOORS ASSOCIATED WITH A UPSTREAM PANEL |
| US6113028A (en) | 1996-02-22 | 2000-09-05 | Lohse; James R. | Amphibious aircraft |
| GB2312709A (en) | 1996-04-30 | 1997-11-05 | David Johnston Burns | Flying craft with magnetic field/electric arc vertical thrust producing means |
| US5924632A (en) | 1996-05-02 | 1999-07-20 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Jet nozzle having centerbody for enhanced exit area mixing |
| US5758844A (en) | 1996-05-28 | 1998-06-02 | Boeing North American, Inc. | Vertical/short take-off and landing (V/STOL) air vehicle capable of providing high speed horizontal flight |
| US6082635A (en) | 1996-06-12 | 2000-07-04 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Undulated nozzle for enhanced exit area mixing |
| US6105901A (en) | 1996-08-02 | 2000-08-22 | Allison Engine Co., Inc. | Thrust vectoring system |
| US6318668B1 (en) | 1996-08-02 | 2001-11-20 | Allison Advanced Development Company | Thrust vectoring techniques |
| US5791875A (en) | 1996-09-10 | 1998-08-11 | Mcdonnell Douglas Helicopter Co. | Tip vortex reduction system |
| US5765776A (en) | 1996-10-22 | 1998-06-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Omnidirectional and controllable wing using fluid ejection |
| GB2318558A (en) * | 1996-10-23 | 1998-04-29 | Everitt Ray | Vehicle with lift producing arrangement |
| US5975462A (en) | 1996-10-30 | 1999-11-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Integrated propulsion/lift/control system for aircraft and ship applications |
| CA2195581A1 (en) | 1997-01-21 | 1998-07-21 | Stanley Ronald Meek | Gyro stabilized triple mode aircraft |
| US6270036B1 (en) | 1997-01-24 | 2001-08-07 | Charles S. Lowe, Jr. | Blown air lift generating rotating airfoil aircraft |
| US5984229A (en) | 1997-06-02 | 1999-11-16 | Boeing North American, Inc. | Extremely short takeoff and landing of aircraft using multi-axis thrust vectoring |
| US5992140A (en) | 1997-06-24 | 1999-11-30 | Sikorsky Aircraft Corporation | Exhaust nozzle for suppressing infrared radiation |
| US5934873A (en) | 1997-06-30 | 1999-08-10 | Safe Flight Instrument Corporation | Helicopter rotor tip jet |
| EP0999965A4 (en) | 1997-08-08 | 2002-05-08 | Hybicraft Inc | Lift augmented ground effect platform |
| BA97244A (en) | 1997-08-08 | 1999-08-02 | Safedin Zelic | Flying vehicle with rising generators |
| US5971320A (en) | 1997-08-26 | 1999-10-26 | Jermyn; Phillip Matthew | Helicopter with a gyroscopic rotor and rotor propellers to provide vectored thrust |
| JPH1182173A (en) | 1997-09-02 | 1999-03-26 | Fuji Heavy Ind Ltd | Ejector rocket |
| US5996936A (en) | 1997-09-29 | 1999-12-07 | General Electric Company | Fluidic throat exhaust nozzle |
| US6135393A (en) | 1997-11-25 | 2000-10-24 | Trw Inc. | Spacecraft attitude and velocity control thruster system |
| RU2123443C1 (en) | 1997-12-24 | 1998-12-20 | Назаров Валентин Васильевич | Method of complex improvement of aerodynamic and transport characteristics, method of control of flight and ground-air amphibian used for realization of these methods |
| US5829714A (en) | 1997-12-29 | 1998-11-03 | Lechtenberg; William Francis | Aerolift mechanism |
| US6113029A (en) | 1998-01-08 | 2000-09-05 | Chilecoptors, Inc. | Aircraft capable of hovering and conventional flight |
| RU2151717C1 (en) | 1998-03-02 | 2000-06-27 | Безруков Юрий Иванович | Flying saucer |
| US6015115A (en) | 1998-03-25 | 2000-01-18 | Lockheed Martin Corporation | Inflatable structures to control aircraft |
| US6171055B1 (en) | 1998-04-03 | 2001-01-09 | Aurora Flight Sciences Corporation | Single lever power controller for manned and unmanned aircraft |
| RU2127202C1 (en) | 1998-04-16 | 1999-03-10 | Назаров Валентин Васильевич | Method of creating system of forces of aircraft of aeroplane configuration and ground-air amphibious vehicle for implementing this method |
| EP0960812A1 (en) | 1998-05-28 | 1999-12-01 | Boeing North American, Inc. | Vertical/short take-off and landing (V/STOL) air vehicle capable of providing high speed horizontal flight |
| CN1240745A (en) | 1998-07-05 | 2000-01-12 | 石小潭 | Method for increasing drive force of aircraft by 29% |
| BR9806466A (en) | 1998-07-06 | 2000-03-21 | Eduardo Bittencourt Sampaio | High aerodynamic support devices by |
| RU2149799C1 (en) | 1998-07-08 | 2000-05-27 | Малышкин Виктор Михайлович | Combination blade of flying vehicle main rotor and method of flight of flying vehicle |
| GB2342079B (en) | 1998-07-27 | 2002-10-23 | S & C Thermofluids Ltd | Rotating coanda surfaces for thrust vector |
| US6073881A (en) | 1998-08-18 | 2000-06-13 | Chen; Chung-Ching | Aerodynamic lift apparatus |
| US6193187B1 (en) | 1998-12-31 | 2001-02-27 | Harry Scott | Payload carry and launch system |
| US6086015A (en) | 1999-05-07 | 2000-07-11 | Aerovironment, Inc. | Aerial transport method and apparatus |
| US6616094B2 (en) | 1999-05-21 | 2003-09-09 | Vortex Holding Company | Lifting platform |
| RU2174484C2 (en) | 1999-06-29 | 2001-10-10 | Безруков Юрий Иванович | Vertical take-off and landing aircraft - disk-type flying vehicle |
| GB9916153D0 (en) | 1999-07-10 | 1999-09-08 | Iles Frank | Improvements in or relating to axial flow fans |
| US6471158B1 (en) | 1999-07-15 | 2002-10-29 | Robert P. Davis | Vertical take-off and landing vehicle configured as a compound autogyro |
| US6382559B1 (en) | 1999-08-13 | 2002-05-07 | Rolls-Royce Corporation | Thrust vectoring mechanism |
| US6382560B1 (en) | 1999-09-24 | 2002-05-07 | Go Aircraft Ltd. | High speed vertical take-off and land aircraft |
| US6259976B1 (en) | 1999-09-25 | 2001-07-10 | Jerome H. Lemelson | Fuzzy logic based emergency flight control with thrust vectoring |
| JP3120113B1 (en) | 1999-11-10 | 2000-12-25 | 科学技術庁航空宇宙技術研究所長 | Jet engine for high-speed aircraft |
| GB9930728D0 (en) | 1999-12-29 | 2000-02-16 | Gkn Westland Helicopters Ltd | Improvements in or relating to aircraft |
| BR0000053A (en) | 2000-01-12 | 2001-10-02 | Eduardo Bittencourt Sampaio | Aerodynamic force generating device through the circulation of the fluid on a surface |
| GB2359534A (en) | 2000-02-23 | 2001-08-29 | Cargolifter Ag | Airship having a device for altitude control and/or pitch angle trim |
| US6367243B1 (en) | 2000-04-10 | 2002-04-09 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Atomic-based combined cycle propulsion system and method |
| US6623154B1 (en) | 2000-04-12 | 2003-09-23 | Premier Wastewater International, Inc. | Differential injector |
| US6513752B2 (en) | 2000-05-22 | 2003-02-04 | Cartercopters, L.L.C. | Hovering gyro aircraft |
| WO2001089650A2 (en) | 2000-05-24 | 2001-11-29 | Liotta Lance A | Lightweight remotely controlled aircraft |
| US6336319B1 (en) | 2000-05-26 | 2002-01-08 | General Electric Company | Fluidic nozzle control system |
| GB0014064D0 (en) | 2000-06-10 | 2001-05-02 | Bae Systems Plc | Improvements relating to aircraft |
| US6666406B2 (en) | 2000-06-29 | 2003-12-23 | The Boeing Company | Blended wing and multiple-body airplane configuration |
| US6655631B2 (en) | 2000-07-28 | 2003-12-02 | John Frederick Austen-Brown | Personal hoverplane with four tiltmotors |
| DE10126632A1 (en) | 2000-08-08 | 2002-09-12 | Sandor Nagy | Combination propulsion system pref. for aircraft has thrust vector control, also useable as lifting device, located behind multistage vacuum system or ram jet engines |
| CN1342589A (en) | 2000-09-13 | 2002-04-03 | 赵翼华 | Flying apparatus |
| US6295805B1 (en) | 2000-09-14 | 2001-10-02 | Lockheed Martin Corporation | Exhaust induced ejector nozzle system and method |
| US6848649B2 (en) | 2000-10-03 | 2005-02-01 | Charles Gilpin Churchman | V/STOL biplane aircraft |
| US20020092948A1 (en) | 2001-01-16 | 2002-07-18 | Dugan John J. | Apparatus and method for reducing jet engine noise |
| CA2331944A1 (en) | 2001-01-19 | 2002-07-19 | Ray Richards | Seaplane having main wing mounted beneath fuselage |
| US6575406B2 (en) | 2001-01-19 | 2003-06-10 | The Boeing Company | Integrated and/or modular high-speed aircraft |
| US20020139894A1 (en) | 2001-02-01 | 2002-10-03 | Sorensen Bradford T. | Roadable aircraft boat that flies in a wind of its own making |
| CA2338852A1 (en) | 2001-03-01 | 2002-09-01 | Douglas J. Stevenson | The ladybug |
| US6786450B1 (en) | 2001-03-09 | 2004-09-07 | Harry Einstein | Rapidly-convertible roadable aircraft |
| US7275712B2 (en) | 2002-05-28 | 2007-10-02 | Urban Aeronautics, Ltd. | Ducted fan vehicles particularly useful as VTOL aircraft |
| US6464166B1 (en) | 2001-05-29 | 2002-10-15 | Romeo Yankee Ltd. | Ducted fan vehicles particularly useful as VTOL aircraft |
| WO2002098732A2 (en) | 2001-06-04 | 2002-12-12 | Romeo Yankee Ltd. | Vehicles particularly useful as vtol vehicles |
| US6695251B2 (en) | 2001-06-19 | 2004-02-24 | Space Systems/Loral, Inc | Method and system for synchronized forward and Aft thrust vector control |
| US6568171B2 (en) | 2001-07-05 | 2003-05-27 | Aerojet-General Corporation | Rocket vehicle thrust augmentation within divergent section of nozzle |
| AU2002354809A1 (en) | 2001-07-06 | 2003-01-21 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Vertical takeoff and landing aerial vehicle |
| AUPR706701A0 (en) | 2001-08-17 | 2001-09-06 | Arbortech Pty Ltd | Material collection improvement |
| US6918244B2 (en) | 2001-08-17 | 2005-07-19 | John Eugene Dickau | Vertical takeoff and landing aircraft propulsion systems |
| US6568630B2 (en) | 2001-08-21 | 2003-05-27 | Urban Aeronautics Ltd. | Ducted vehicles particularly useful as VTOL aircraft |
| KR20030020731A (en) | 2001-09-04 | 2003-03-10 | (주)에어로다빈치 | Wing of Flying Object Flying by Flapping Motion |
| GB2379483A (en) | 2001-09-08 | 2003-03-12 | Rolls Royce Plc | Augmented gas turbine propulsion system |
| US6474603B1 (en) | 2001-09-25 | 2002-11-05 | Sikorsky Aircraft Corporation | Flight control system for a hybrid aircraft in the pitch axis |
| US6592071B2 (en) | 2001-09-25 | 2003-07-15 | Sikorsky Aircraft Corporation | Flight control system for a hybrid aircraft in the lift axis |
| US6886776B2 (en) | 2001-10-02 | 2005-05-03 | Karl F. Milde, Jr. | VTOL personal aircraft |
| US20030062442A1 (en) | 2001-10-02 | 2003-04-03 | Milde Karl F. | VTOL personal aircraft |
| US20030062443A1 (en) | 2001-10-02 | 2003-04-03 | Joseph Wagner | VTOL personal aircraft |
| US6622472B2 (en) | 2001-10-17 | 2003-09-23 | Gateway Space Transport, Inc. | Apparatus and method for thrust vector control |
| EP1438494B1 (en) | 2001-10-23 | 2017-01-04 | THE NORDAM GROUP, Inc. | Confluent variable exhaust nozzle |
| JP2003137192A (en) | 2001-10-31 | 2003-05-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Vertical taking-off/landing craft |
| US6824095B2 (en) | 2001-11-29 | 2004-11-30 | Youbin Mao | VSTOL vehicle |
| US20040104303A1 (en) | 2001-11-29 | 2004-06-03 | Youbin Mao | Vstol vehicle |
| US6561456B1 (en) | 2001-12-06 | 2003-05-13 | Michael Thomas Devine | Vertical/short take-off and landing aircraft |
| DE10160315A1 (en) | 2001-12-07 | 2003-11-13 | Airbus Gmbh | Device for the approach control of an aircraft |
| US7032861B2 (en) | 2002-01-07 | 2006-04-25 | Sanders Jr John K | Quiet vertical takeoff and landing aircraft using ducted, magnetic induction air-impeller rotors |
| US20040094662A1 (en) | 2002-01-07 | 2004-05-20 | Sanders John K. | Vertical tale-off landing hovercraft |
| US6840478B2 (en) | 2002-01-14 | 2005-01-11 | Robert Jonathan Carr | Aircraft internal wing and design |
| US6808140B2 (en) * | 2002-02-08 | 2004-10-26 | Moller Paul S | Vertical take-off and landing vehicles |
| US6786040B2 (en) | 2002-02-20 | 2004-09-07 | Space Access, Llc | Ejector based engines |
| AU2003213692A1 (en) | 2002-03-04 | 2003-09-22 | George A. Teacherson | Ducted channel wing, high-lift devices and vehicles therefor |
| US20030175120A1 (en) | 2002-03-12 | 2003-09-18 | St. Clair Alexander Sasha | Aqua / atmos propellor jet |
| US6622962B1 (en) | 2002-04-29 | 2003-09-23 | Bruce D. White | Fixed wing aircraft having powered rotor VTOL capability with rotor blades stowable during horizontal flight |
| CN2542560Y (en) | 2002-04-30 | 2003-04-02 | 广州天象地效飞行器股份有限公司 | Ground surface effect aircraft having special pneumatic layout |
| CN2542561Y (en) | 2002-04-30 | 2003-04-02 | 广州天象地效飞行器股份有限公司 | Ground surface effect aircraft having dynamic augment |
| US6877960B1 (en) | 2002-06-05 | 2005-04-12 | Flodesign, Inc. | Lobed convergent/divergent supersonic nozzle ejector system |
| US6751530B2 (en) | 2002-06-10 | 2004-06-15 | Ramot At Tel Aviv University Ltd. | Aerial vehicle controlled and propelled by oscillatory momentum generators and method of flying a vehicle |
| AU2003248659A1 (en) | 2002-06-12 | 2003-12-31 | Thomas Sash | Controlable rotorcraft using a pendulum |
| RU2223891C1 (en) | 2002-06-27 | 2004-02-20 | Авруцкий Гарри Израилевич | Method of forming lifting force, aeroplane and method of takeoff and landing |
| GB2391846B (en) | 2002-06-28 | 2005-10-05 | Ashley Christopher Bryant | Ducted air power plant |
| GB2390884A (en) | 2002-07-16 | 2004-01-21 | John William Rees | A VSTL aircraft |
| US6860449B1 (en) | 2002-07-16 | 2005-03-01 | Zhuo Chen | Hybrid flying wing |
| ITTO20020666A1 (en) | 2002-07-26 | 2004-01-26 | Fiat Ricerche | VTOL AIRCRAFT |
| ITTO20020667A1 (en) | 2002-07-26 | 2004-01-26 | Fiat Ricerche | MICRO-AIRCRAFT VTOL |
| KR100472560B1 (en) | 2002-08-23 | 2005-03-08 | 한국항공우주연구원 | Thrust Vectoring System of Airship |
| US7654486B2 (en) | 2002-09-11 | 2010-02-02 | Milde Jr Karl F | VTOL personal aircraft |
| US7461811B2 (en) | 2002-09-11 | 2008-12-09 | Milde Jr Karl F | VTOL personal aircraft |
| US7607606B2 (en) | 2002-09-11 | 2009-10-27 | Milde Jr Karl F | VTOL personal aircraft |
| US6892979B2 (en) | 2002-09-11 | 2005-05-17 | Karl F. Milde, Jr. | VTOL personal aircraft |
| US6793174B2 (en) | 2002-09-16 | 2004-09-21 | The Boeing Company | Pulsejet augmentor powered VTOL aircraft |
| US20040061025A1 (en) | 2002-09-30 | 2004-04-01 | Cordy Clifford Bernard | Aerodynamics of small airplanes |
| US7121503B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-10-17 | Cordy Jr Clifford B | Better balanced canard airplane with forward engine |
| US9493235B2 (en) | 2002-10-01 | 2016-11-15 | Dylan T X Zhou | Amphibious vertical takeoff and landing unmanned device |
| US9776715B2 (en) | 2002-10-01 | 2017-10-03 | Andrew H B Zhou | Amphibious vertical takeoff and landing unmanned device |
| AU2002346997B2 (en) | 2002-10-11 | 2009-01-08 | Stefan Unzicker | Vertical take-off and landing aircraft |
| US6983587B2 (en) | 2002-10-28 | 2006-01-10 | James Shumate | Method and apparatus for thrust augmentation for rocket nozzles |
| RU2205760C1 (en) | 2002-10-29 | 2003-06-10 | Ишков Юрий Григорьевич | Wing-in-ground-effect craft-amphibia on air cushion |
| US6824109B2 (en) | 2002-10-30 | 2004-11-30 | E-Win Corporation | Lift adjusting device for aircraft |
| US6848647B2 (en) | 2002-11-04 | 2005-02-01 | Testing Technologies, Inc. | Methods of buoyant and/or semi-buoyant (basb) vehicles utilizing basb in conjunction with pressurized fluid stream jet (pjet) and variously shaped bodies, wings, outriggers, and propulsion/repulsion configurations |
| US6885917B2 (en) | 2002-11-07 | 2005-04-26 | The Boeing Company | Enhanced flight control systems and methods for a jet powered tri-mode aircraft |
| GB2397809A (en) | 2002-12-21 | 2004-08-04 | Richard Cyril Adkins | V/STOL aircraft with an ejector for providing vertical lift |
| US6843447B2 (en) | 2003-01-06 | 2005-01-18 | Brian H. Morgan | Vertical take-off and landing aircraft |
| GB2398046B (en) | 2003-01-15 | 2006-07-12 | S & C Thermofluids Ltd | The use of porous surfaces with coanda effect |
| US6866503B2 (en) | 2003-01-29 | 2005-03-15 | Air Products And Chemicals, Inc. | Slotted injection nozzle and low NOx burner assembly |
| US20040164203A1 (en) | 2003-02-21 | 2004-08-26 | Charles Billiu | Vertical take-off and landing aircraft |
| EP1599382A2 (en) | 2003-02-24 | 2005-11-30 | Charles Raymond Luffman | Air vehicle |
| US7201346B2 (en) | 2003-04-25 | 2007-04-10 | Brad C Hansen | Circular fixed wing VTOL aircraft |
| WO2005007506A2 (en) | 2003-05-05 | 2005-01-27 | Robert Daniel Hunt | Air glider or sea glider alternately being lighter than air or water to being heavier than air or water, having a gas turbine of hydro-turbine to harness the kinetic energy of motion through the air or water, and method |
| US6880784B1 (en) | 2003-05-08 | 2005-04-19 | Supersonic Aerospace International, Llc | Automatic takeoff thrust management system |
| FR2854962B1 (en) | 2003-05-14 | 2005-08-05 | Airbus France | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING AN AIRCRAFT |
| US7654489B2 (en) | 2003-06-10 | 2010-02-02 | Aviation Dynamics, Corp | Lifting body aircraft and reentry vehicle with chines |
| US6948682B1 (en) | 2003-06-10 | 2005-09-27 | Jon Stephenson | Lifting body aircraft and reentry vehicle |
| US20050116087A1 (en) | 2003-06-11 | 2005-06-02 | Page John S.Jr. | Aircraft converts drag to lift |
| US7104498B2 (en) | 2003-06-13 | 2006-09-12 | Georgia Tech Research Corp. | Channel-wing system for thrust deflection and force/moment generation |
| CN100354182C (en) | 2003-07-16 | 2007-12-12 | 肖立峰 | Umbrella wings shaped jet aerocraft |
| US6824097B1 (en) | 2003-08-27 | 2004-11-30 | The Boeing Company | Vertical takeoff and landing aircraft |
| US20070187547A1 (en) | 2003-10-23 | 2007-08-16 | Kelly Patrick D | Vertical Lifting of Airplanes to Flying Heights |
| US7857253B2 (en) | 2003-10-27 | 2010-12-28 | Urban Aeronautics Ltd. | Ducted fan VTOL vehicles |
| US7032698B2 (en) | 2003-11-12 | 2006-04-25 | Mattel, Inc. | Hovercraft |
| US7143973B2 (en) | 2003-11-14 | 2006-12-05 | Kenneth Sye Ballew | Avia tilting-rotor convertiplane |
| US6926229B2 (en) | 2003-12-08 | 2005-08-09 | The Boeing Company | Aircraft with thrust vectoring for switchably providing upper surface blowing |
| FR2864029B1 (en) | 2003-12-23 | 2006-04-07 | Eurocopter France | CONVERTIBLE AIRCRAFT COMPRISING TWO "FAN TILT" ON EITHER FUSELAGE AND FIXED "FAN" INSERTED IN FUSELAGE |
| WO2005067413A2 (en) | 2003-12-29 | 2005-07-28 | Malvestuto Frank S Jr | High-lift, low-drag, stall-resistant airfoil |
| GB2409845A (en) | 2004-01-08 | 2005-07-13 | Robert Graham Burrage | Tilt-rotor aircraft changeable between vertical lift and forward flight modes |
| US7147183B1 (en) | 2004-01-22 | 2006-12-12 | Robert Jonathan Carr | Lift system for an aerial crane and propulsion system for a vehicle |
| US7032835B2 (en) | 2004-01-28 | 2006-04-25 | United Technologies Corporation | Convergent/divergent nozzle with modulated cooling |
| US7147182B1 (en) | 2004-02-23 | 2006-12-12 | Kenneth Warren Flanigan | Gas-powered tip-jet-driven tilt-rotor compound VTOL aircraft |
| US7275711B1 (en) | 2004-02-23 | 2007-10-02 | Kenneth Warren Flanigan | Gas-powered tip-jet-driven compound VTOL aircraft |
| KR20050088032A (en) | 2004-02-28 | 2005-09-01 | 박병남 | Disk air plane |
| JPWO2005085620A1 (en) | 2004-03-02 | 2008-01-24 | 根本 勇 | Variable cycle engine for subsonic propulsion |
| JP4441826B2 (en) | 2004-03-29 | 2010-03-31 | ウィリアム・ディー・リーケン | Aircraft with ring-shaped wing structure |
| CA2561366A1 (en) | 2004-04-07 | 2005-10-27 | John R. Lee | Lift augmentation system |
| FR2869588B1 (en) | 2004-04-28 | 2006-07-14 | Airbus France Sas | METHOD FOR AIDING THE TAKE-OFF OF AN AIRCRAFT |
| DE102004024057B3 (en) * | 2004-05-13 | 2005-09-15 | Airbus Deutschland Gmbh | Aircraft, has fluid duct system connected to pumping device that is driven, by cabin exhaust air, for production of low pressure for suction of boundary layer though valve, where device is jet pump whose driving jets are generated by air |
| US7137592B2 (en) | 2004-05-24 | 2006-11-21 | The Boeing Company | High-aspect ratio hybrid airship |
| JP4478509B2 (en) | 2004-06-03 | 2010-06-09 | 富士重工業株式会社 | High lift generator |
| US7134631B2 (en) | 2004-06-10 | 2006-11-14 | Loth John L | Vorticity cancellation at trailing edge for induced drag elimination |
| US7150432B2 (en) | 2004-06-18 | 2006-12-19 | The Boeing Company | Horizontal augmented thrust system and method for creating augmented thrust |
| CA2471887A1 (en) | 2004-06-29 | 2005-12-29 | Andre David Milne | Aero hoverjet mk-1 |
| US7472863B2 (en) | 2004-07-09 | 2009-01-06 | Steve Pak | Sky hopper |
| US7118066B2 (en) | 2004-07-22 | 2006-10-10 | Norman Carter Allen | Tall V/STOL aircraft |
| US20060027679A1 (en) | 2004-08-03 | 2006-02-09 | Mr. Jack Gratteau | Ejector Nozzle |
| WO2006022833A2 (en) | 2004-08-20 | 2006-03-02 | University Of Miami | High performance airfoil with co-flow jet flow control |
| US8262031B2 (en) | 2004-08-20 | 2012-09-11 | University Of Miami | Co-flow jet aircraft |
| US8485476B2 (en) | 2004-08-20 | 2013-07-16 | University Of Miami | Discrete co-flow jet (DCFJ) airfoil |
| US7506837B2 (en) | 2004-09-17 | 2009-03-24 | Aurora Flight Sciences Corporation | Inbound transition control for a tail-sitting vertical take off and landing aircraft |
| US20070246601A1 (en) | 2004-10-07 | 2007-10-25 | Layton Otis F | Manned/unmanned V.T.O.L. flight vehicle |
| US7322546B2 (en) | 2004-10-07 | 2008-01-29 | Snow Jr Harry T | Performance airplane wing with tip tank assembly |
| US7290738B1 (en) | 2004-10-28 | 2007-11-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Dual jet emerging lift augmentation system for airfoils and hydrofoils |
| CN2753673Y (en) | 2004-11-01 | 2006-01-25 | 王忠信 | Tandem dual culvert pipe four-ejector single aircraft |
| EP1855942A2 (en) | 2005-01-10 | 2007-11-21 | Urban Aeronautics Ltd. | Ducted fan vtol vehicles |
| US7621463B2 (en) | 2005-01-12 | 2009-11-24 | Flodesign, Inc. | Fluid nozzle system using self-propelling toroidal vortices for long-range jet impact |
| US7159817B2 (en) | 2005-01-13 | 2007-01-09 | Vandermey Timothy | Vertical take-off and landing (VTOL) aircraft with distributed thrust and control |
| FR2880867A1 (en) | 2005-01-19 | 2006-07-21 | Georges Gazuit | Short take-off and landing aircraft, has spoon shaped fuselage and hyper-hovering tandem wing, where fuselage`s rear base evolves from trapezoidal shape at front to half ring at rear to form channel to circulate air from pusher propeller |
| JP4092728B2 (en) | 2005-01-25 | 2008-05-28 | 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 | Aircraft propulsion system |
| US7219854B2 (en) | 2005-03-04 | 2007-05-22 | Information Systems Laboratories, Inc. | Cycloidal hybrid advanced surface effects vehicle |
| US7568657B2 (en) | 2005-03-14 | 2009-08-04 | Milde Jr Karl F | VTOL personal aircraft |
| US7556218B2 (en) | 2005-03-15 | 2009-07-07 | Entecho Pty Ltd. | Aerodynamic lifting device and airborne craft |
| US8181902B2 (en) | 2005-03-15 | 2012-05-22 | Entecho Pty Ltd. | Aerodynamic lifting device and airborne craft |
| US7520466B2 (en) | 2005-03-17 | 2009-04-21 | Nicolae Bostan | Gyro-stabilized air vehicle |
| GB2424400A (en) | 2005-03-23 | 2006-09-27 | Gfs Projects Ltd | Craft having aerofoil surface for controlling its spin |
| GB2424463A (en) | 2005-03-23 | 2006-09-27 | Gfs Projects Ltd | Vehicle steering control |
| GB0505956D0 (en) | 2005-03-23 | 2005-04-27 | Gfs Projects Ltd | Thrust generating apparatus |
| US7231997B2 (en) | 2005-03-25 | 2007-06-19 | Aerofex Corporation | Hybrid drive powered lift platform |
| US7946528B2 (en) | 2005-04-15 | 2011-05-24 | Urban Aeronautics, Ltd. | Flight control system especially suited for VTOL vehicles |
| JP2006300040A (en) | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Keigoro Shigiyama | Wave motion piezoelectric plane/wave motion propeller/wave motion propelling mover |
| FR2885706B1 (en) | 2005-05-10 | 2007-06-15 | Airbus France Sas | METHOD FOR AIDING THE TAKE-OFF OF AN AIRCRAFT |
| JP5110241B2 (en) | 2005-05-16 | 2012-12-26 | 桂五郎 鴫山 | Wave piezoelectric transducer |
| JP4081550B2 (en) | 2005-05-19 | 2008-04-30 | 防衛省技術研究本部長 | Fluidic thrust deflection nozzle with two-stage expansion nozzle |
| US7717368B2 (en) | 2005-06-07 | 2010-05-18 | Urban Aeronautics Ltd. | Apparatus for generating horizontal forces in aerial vehicles and related method |
| BG65742B1 (en) | 2005-06-09 | 2009-09-30 | Добромир АЛЕКСАНДРОВ | Lifting device |
| US20070018034A1 (en) | 2005-07-12 | 2007-01-25 | Dickau John E | Thrust vectoring |
| US7581383B2 (en) | 2005-07-27 | 2009-09-01 | The Boeing Company | Acoustic pulsejet helmet |
| US7427048B2 (en) | 2005-07-27 | 2008-09-23 | The Boeing Company | Linear acoustic pulsejet |
| US7128082B1 (en) | 2005-08-10 | 2006-10-31 | General Electric Company | Method and system for flow control with fluidic oscillators |
| WO2007022315A2 (en) | 2005-08-18 | 2007-02-22 | University Of Cincinnati | Integrated pulse detonation engine in a lifting surface with supercirculation |
| SG130968A1 (en) | 2005-09-23 | 2007-04-26 | Singapore Tech Aerospace Ltd | An aircraft configured for at least a vtol or stol mode and a forward flight mode |
| US7434763B2 (en) | 2005-09-28 | 2008-10-14 | The Boeing Company | Rotor/wing dual mode hub fairing system |
| US7677502B2 (en) | 2005-09-29 | 2010-03-16 | The Boeing Company | Method and apparatus for generating lift |
| US20100120321A1 (en) | 2005-09-30 | 2010-05-13 | Rehco Llc | Vertical take off plane |
| RU2287910C1 (en) | 2005-10-14 | 2006-11-20 | Владимир Миронович Вишневский | Method and overhead telecommunication platform for organizing regional wireless data-transfer networks |
| GB2431626A (en) | 2005-10-26 | 2007-05-02 | Avcen Ltd | Bypass turbofan engine |
| WO2007120199A2 (en) | 2005-11-09 | 2007-10-25 | Morgan Aircraft, Llc | Aircraft attitude control configuration |
| US7788899B2 (en) | 2005-12-29 | 2010-09-07 | United Technologies Corporation | Fixed nozzle thrust augmentation system |
| US20070158503A1 (en) | 2006-01-12 | 2007-07-12 | Burg Donald E | Fluid dynamic foil with Coanda energizer |
| BRPI0708425A2 (en) | 2006-03-01 | 2011-05-31 | Urban Aeronautics Ltd | ground effect reeds |
| ES2409405T3 (en) | 2006-03-03 | 2013-06-26 | David Posva | Aircraft capable of stationary flight, flying quickly forward, planning, taking off at short distances, landing at short distances, taking off and landing vertically |
| US7766274B1 (en) | 2006-03-13 | 2010-08-03 | Lockheed Martin Corporation | Active maple seed flyer |
| WO2007108794A1 (en) | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Nicolae Bostan | Gyro-stabilized air vehicle |
| US7410122B2 (en) | 2006-03-20 | 2008-08-12 | The Boeing Company | VTOL UAV with lift fans in joined wings |
| US7841563B2 (en) | 2006-03-27 | 2010-11-30 | Honeywell International Inc. | Ducted fan air data system |
| US7584924B2 (en) | 2006-04-11 | 2009-09-08 | Go Aircraft Ltd. | High speed vertical take-off and land aircraft with active fan balancing system |
| CA2543912A1 (en) | 2006-04-20 | 2007-10-20 | Jessey Roger | Vertical lift aircraft |
| US20090065631A1 (en) | 2006-04-28 | 2009-03-12 | University Of Miami | Emissionless silent and ultra-efficient airplane using cfj airfoil |
| WO2007129313A2 (en) | 2006-05-03 | 2007-11-15 | Urban Aeronautics Ltd. | Ducted fan vtol vehicles |
| US7793504B2 (en) | 2006-05-04 | 2010-09-14 | Rolls-Royce Corporation | Nozzle with an adjustable throat |
| US20080054121A1 (en) | 2006-05-11 | 2008-03-06 | Urban Aeronautics Ltd. | Ducted fan VTOL vehicles |
| GB2438848B (en) | 2006-06-07 | 2011-08-17 | Peter Frost-Gaskin | Static wing for an aircraft |
| US7878798B2 (en) | 2006-06-14 | 2011-02-01 | John Zink Company, Llc | Coanda gas burner apparatus and methods |
| US20070290098A1 (en) * | 2006-06-15 | 2007-12-20 | Novak Charlie | Airfoil having a movable control surface |
| FR2903455B1 (en) | 2006-07-05 | 2013-01-18 | Airbus France | METHOD FOR REVERTING THE THRUST GENERATED BY A PROPELLANT ASSEMBLY OF AN AIRCRAFT, DEVICE FOR IMPLEMENTING IT, NACELLE EQUIPPED WITH SAID DEVICE |
| RU2320518C1 (en) | 2006-07-06 | 2008-03-27 | Владимир Степанович Григорчук | Transport aircraft |
| US8414260B2 (en) | 2006-07-25 | 2013-04-09 | Lockheed Martin Corporation | Control system for controlling propeller aircraft engine during takeoff |
| US7438259B1 (en) | 2006-08-16 | 2008-10-21 | Piasecki Aircraft Corporation | Compound aircraft control system and method |
| RU2325307C1 (en) | 2006-08-16 | 2008-05-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") | Method of aircraft take-off |
| GB2442712B (en) | 2006-10-12 | 2009-02-25 | Tyvik As | Method, system and apparatus for producing a potential over a body |
| EP2076429B1 (en) | 2006-10-20 | 2013-05-15 | LTA Corporation | Lenticular airship |
| US7937945B2 (en) | 2006-10-27 | 2011-05-10 | Kinde Sr Ronald August | Combining a series of more efficient engines into a unit, or modular units |
| WO2008054234A1 (en) | 2006-11-02 | 2008-05-08 | Raposo Severino Manuel Oliveir | System and process of vector propulsion with independent control of three translation and three rotation axis |
| US7604201B2 (en) | 2006-11-17 | 2009-10-20 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Nacelle drag reduction device for a turbofan gas turbine engine |
| US7665689B2 (en) | 2006-11-24 | 2010-02-23 | The Boeing Company | Unconventional integrated propulsion systems and methods for blended wing body aircraft |
| US8833692B2 (en) | 2006-11-27 | 2014-09-16 | Urban Aeronautics Ltd. | Wall effects on VTOL vehicles |
| US20080134685A1 (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-12 | Ronald Scott Bunker | Gas turbine guide vanes with tandem airfoils and fuel injection and method of use |
| US20080273961A1 (en) | 2007-03-05 | 2008-11-06 | Rosenkrans William E | Flutter sensing and control system for a gas turbine engine |
| US7726609B2 (en) * | 2007-03-16 | 2010-06-01 | The Boeing Company | High-performance low-noise aircraft exhaust systems and methods |
| US7753309B2 (en) | 2007-03-22 | 2010-07-13 | Oliver Garreau | VTOL/STOL tilt-prop flying wing |
| UA99281C2 (en) | 2007-03-23 | 2012-08-10 | Флоудизайн Винд Тербин Корп. | Wind turbine with mixers and ejectors |
| US20090008507A1 (en) | 2007-03-28 | 2009-01-08 | Jerome Pearson | Aircraft wing |
| GB0707512D0 (en) | 2007-04-18 | 2007-05-30 | Go Science Ltd | Annular airborne vehicle |
| US8496200B2 (en) | 2007-05-02 | 2013-07-30 | Urban Aeronautics Ltd. | Control flows and forces in VTOL vehicles |
| US7891603B2 (en) | 2007-05-16 | 2011-02-22 | Michael Todd Voorhees | Differential thrust control system |
| FR2916418B1 (en) | 2007-05-22 | 2009-08-28 | Eurocopter France | FAST HYBRID HELICOPTER WITH EXTENDABLE HIGH DISTANCE. |
| US7988101B2 (en) | 2007-05-25 | 2011-08-02 | The Boeing Company | Airfoil trailing edge plasma flow control apparatus and method |
| US20110215204A1 (en) | 2007-06-20 | 2011-09-08 | General Electric Company | System and method for generating thrust |
| US20100019079A1 (en) * | 2007-06-20 | 2010-01-28 | General Electric Company | Thrust generator for a rotary wing aircraft |
| US20080315042A1 (en) | 2007-06-20 | 2008-12-25 | General Electric Company | Thrust generator for a propulsion system |
| JP2009029400A (en) | 2007-06-22 | 2009-02-12 | Toyota Motor Corp | Flying object |
| ITTO20070468A1 (en) * | 2007-06-29 | 2008-12-30 | Alenia Aeronautica Spa | METHOD TO INCREASE THE PORTFOLIO OF AERODYNAMIC SURFACES AND TO REDUCE THE RESISTANCE TO ADVANCE |
| US8240125B2 (en) * | 2007-07-26 | 2012-08-14 | The Boeing Company | Thrust vectoring system and method |
| US8661983B1 (en) | 2007-07-26 | 2014-03-04 | Kimball Rustin Scarr | Ring airfoil glider with augmented stability |
| US8291691B2 (en) | 2007-08-02 | 2012-10-23 | Aerojet-General Corporation | Multi-functional pulse-divided rocket |
| WO2009023114A2 (en) | 2007-08-09 | 2009-02-19 | Lta Corporation | Lenticular airship and associated controls |
| JP2009045976A (en) | 2007-08-16 | 2009-03-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Tail boom |
| GB2452255A (en) | 2007-08-28 | 2009-03-04 | Gfs Projects Ltd | Vertical-take-off air vehicle with lift created by a rotary impeller causing air to flow over convex outer surfaces |
| AU2008298461B2 (en) | 2007-09-14 | 2012-05-03 | Kabushiki Kaisha Bellsion | Positive-pressure flying aircraft |
| JP2009083798A (en) | 2007-10-03 | 2009-04-23 | Japan Aerospace Exploration Agency | Control method of electric vertical take-off and landing aircraft |
| DE102007048942A1 (en) | 2007-10-12 | 2009-04-16 | Stefan Szanto | Coanda-effect airfoil wing for short take off and landing aircraft, has ribs with profiles that are provided with space for drain system, where air is blown from system via gaps over wing surface to produce hyper-buoyancy force using effect |
| US8894002B2 (en) | 2010-07-20 | 2014-11-25 | Lta Corporation | System and method for solar-powered airship |
| US7878458B2 (en) | 2007-10-29 | 2011-02-01 | The Boeing Company | Method and apparatus for enhancing engine-powered lift in an aircraft |
| US8087618B1 (en) | 2007-10-29 | 2012-01-03 | The Boeing Company | Propulsion system and method for efficient lift generation |
| US7823840B2 (en) | 2007-10-29 | 2010-11-02 | The Boeing Company | Systems and methods for control of engine exhaust flow |
| FR2923270B1 (en) * | 2007-11-06 | 2014-01-31 | Airbus France | TURBOMOTEUR WITH ADAPTED COLD FLUX TUBE |
| US8046989B2 (en) | 2007-11-14 | 2011-11-01 | Paccar Inc | Cooling device for high temperature exhaust |
| WO2009068835A1 (en) | 2007-11-28 | 2009-06-04 | Peter Frost-Gaskin | Static wing for an aircraft |
| US8061119B2 (en) | 2007-11-29 | 2011-11-22 | United Technologies Corporation | Actuation mechanism for a convertible gas turbine propulsion system |
| US8191820B1 (en) * | 2007-12-11 | 2012-06-05 | Northrop Gurmman Corporation | Flying wing aircraft |
| WO2009074834A1 (en) | 2007-12-11 | 2009-06-18 | Nikolaos Papageorgiou | Ring wing-type actinic fluid drive |
| WO2009077968A2 (en) | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Urban Aeronautics Ltd. | Redundancies and flows in vehicles |
| US8167233B2 (en) | 2007-12-21 | 2012-05-01 | Avx Aircraft Company | Coaxial rotor aircraft |
| US8381528B2 (en) | 2007-12-21 | 2013-02-26 | Grossi Aerospace, Inc. | Ramjet superheater |
| US7552722B1 (en) | 2007-12-26 | 2009-06-30 | Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. | Exhaust gas recirculator devices |
| RU2371354C2 (en) | 2007-12-28 | 2009-10-27 | Зубков Сергей Геннадьевич | Method to control flight in expanded range of speeds with controlled thrust-vector rotors |
| US8602348B2 (en) | 2008-02-01 | 2013-12-10 | Ashley Christopher Bryant | Flying-wing aircraft |
| GB0802000D0 (en) | 2008-02-04 | 2008-03-12 | Wingtec Holdings Ltd | Aerofoil control devices |
| US7883051B2 (en) | 2008-03-27 | 2011-02-08 | Johann Q. Sammy | Ducted propulsion vector system |
| USD626056S1 (en) | 2008-04-24 | 2010-10-26 | Oliver Garreau | Aircraft |
| EP2297544B1 (en) | 2008-05-21 | 2017-06-21 | Raytheon Company | Integral thrust vector and roll control system |
| WO2009147630A1 (en) | 2008-06-03 | 2009-12-10 | Urban Aeronautics Ltd. | Vtol vehicle with offset engine |
| GB2461051A (en) | 2008-06-18 | 2009-12-23 | Alexander Stuart Hardy | VTOL aircraft control |
| US8746613B2 (en) | 2008-08-20 | 2014-06-10 | Williams International Co., L.L.C. | Jet engine exhaust nozzle and associated system and method of use |
| WO2010024725A1 (en) | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Breyev Nikolay Innokentyevich | Aerostatic transport system with electric propeller assemblies |
| RU2374133C1 (en) | 2008-08-25 | 2009-11-27 | Валерий Адамович Ковальчук | Method to generate thrust (versions) and apparatus to move in fluid medium (versions) |
| US20100051755A1 (en) | 2008-08-26 | 2010-03-04 | DarkStar LLC | Tail-less boxed biplane air vehicle |
| DE102008044856A1 (en) | 2008-08-28 | 2010-03-04 | Heinig, Jürgen, Dr.-Ing. | Turbo fan for fixed wing aircraft, giving thrust by accelerating air at ambient temperatures, uses rotating cylinders fitted with vanes rolling at a tangent against each other |
| CN101353084A (en) | 2008-09-05 | 2009-01-28 | 龙川 | Light aerobat capable of landing or taking-off vertically |
| US8800259B2 (en) * | 2008-09-22 | 2014-08-12 | Rolls-Royce North American Technologies, Inc. | Thrust vector system |
| US8336810B2 (en) | 2008-10-29 | 2012-12-25 | Rinaldo Brutoco | System, method and apparatus for widespread commercialization of hydrogen as a carbon-free alternative fuel source |
| US10308340B2 (en) | 2008-10-29 | 2019-06-04 | Rinaldo Brutoco | System, method and apparatus for widespread commercialization of hydrogen as a carbon-free fuel source |
| US9102391B2 (en) | 2008-10-29 | 2015-08-11 | Rinaldo Brutoco | Hydrogen lighter-than-air craft structure |
| RU2401771C2 (en) | 2008-10-30 | 2010-10-20 | Вениамин Михайлович Горобцов | Turbofan method of producing aircraft lift in horizontal flight, aircraft-turbocraft, increased load-lifting capacity aircraft |
| US20100140416A1 (en) | 2008-11-03 | 2010-06-10 | Ohanian Iii Osgar John | Ducted Fans with Flow Control Synthetic Jet Actuators and Methods for Ducted Fan Force and Moment Control |
| JP2010111216A (en) | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Toyota Motor Corp | Flying object |
| JP2010120420A (en) | 2008-11-17 | 2010-06-03 | Toyota Motor Corp | Missile |
| US20100140417A1 (en) | 2008-12-05 | 2010-06-10 | Phillip Rush Bose | Modification of a NASA 4412 airfoil's upper surface produces increased lift |
| US8157520B2 (en) | 2008-12-12 | 2012-04-17 | Kolacny Gordon S | Fan, airfoil and vehicle propulsion systems |
| CN201371937Y (en) | 2008-12-15 | 2009-12-30 | 曹斌 | Non-maneuverable airship |
| US20100162680A1 (en) | 2008-12-31 | 2010-07-01 | Syed Jalaluddin Khalid | Gas turbine engine with ejector |
| US8844264B2 (en) | 2008-12-31 | 2014-09-30 | Rolls-Royce Corporation | Gas turbine engine with ejector |
| US8572947B2 (en) | 2008-12-31 | 2013-11-05 | Rolls-Royce Corporation | Gas turbine engine with ejector |
| DE102009004239A1 (en) | 2009-01-05 | 2010-07-08 | Ivan Novikov-Kopp | Method for the complex increase of aerodynamic and transport properties, ground effect vehicle for carrying out the method (variants) and flight method |
| CN101503114A (en) | 2009-01-14 | 2009-08-12 | 燕高飞 | Annular wing vertical take-off and landing aircraft |
| RU2419557C2 (en) | 2009-03-17 | 2011-05-27 | Вениамин Михайлович Горобцов | "akvalet" water-air craft, mastless sail and sail control device |
| US8292220B1 (en) | 2009-03-19 | 2012-10-23 | Northrop Grumman Corporation | Flying wing aircraft with modular missionized elements |
| US9108711B2 (en) | 2009-03-23 | 2015-08-18 | Southern Methodist University | Generation of a pulsed jet by jet vectoring through a nozzle with multiple outlets |
| US8167249B1 (en) | 2009-03-25 | 2012-05-01 | The Boeing Company | Controllable upper surface blown nozzle |
| ES2377637B1 (en) | 2009-04-07 | 2013-02-28 | Airbus Operations, S.L. | PLANE WITH ALAR CONFIGURATION IN LAMBDA BOX. |
| RU2394723C1 (en) | 2009-04-13 | 2010-07-20 | Дмитрий Сергеевич Дуров | Multi-purpose cryogenic convertiplane |
| WO2010132901A1 (en) | 2009-05-13 | 2010-11-18 | Eric Norman Smith | Aircraft |
| AU2009100459A4 (en) | 2009-05-14 | 2009-07-02 | Darren George Webster | Vectored thrust operating system |
| IL199009A (en) | 2009-05-27 | 2013-11-28 | Israel Aerospace Ind Ltd | Air vehicle |
| GB0909158D0 (en) | 2009-05-29 | 2009-07-08 | Rolls Royce Plc | An aircraft having a lift/propulsion unit |
| US8729442B2 (en) | 2009-06-15 | 2014-05-20 | Blue Origin, Llc | Predicting and correcting trajectories |
| US8424808B2 (en) | 2009-06-15 | 2013-04-23 | Blue Origin, Llc | Compensating for wind prior to engaging airborne propulsion devices |
| CN101602404B (en) | 2009-07-03 | 2013-12-25 | 朱晓义 | Aircraft with novel structure |
| GB0911667D0 (en) | 2009-07-06 | 2009-08-12 | Aesir Ltd | Improvements to controlling spin of an aircraft |
| GB2471663A (en) | 2009-07-06 | 2011-01-12 | Aesir Ltd | Coanda effect vehicle |
| GB2472023A (en) | 2009-07-21 | 2011-01-26 | Aesir Ltd | Steering flying vehicle by control of aerofoil |
| GB0914031D0 (en) | 2009-08-11 | 2009-09-16 | Airbus Operations Gmbh | Gas exhaust diverter |
| US8162253B2 (en) | 2009-08-19 | 2012-04-24 | Seiford Sr Donald S | Convertible vehicle for road, air, and water usage |
| US8936212B1 (en) | 2009-08-25 | 2015-01-20 | Qiang Fu | System and method for compact and combinable aerial vehicle capable of vertical/short takeoff and landing |
| US9889928B2 (en) | 2009-08-26 | 2018-02-13 | Manuel Salz | Lift, propulsion and stabilising system for vertical take-off and landing aircraft |
| DE102009039769A1 (en) * | 2009-09-02 | 2011-03-17 | Airbus Operations Gmbh | Flow body, valve or main wing or fin of an aircraft and structural component with such a flow body |
| US8689538B2 (en) | 2009-09-09 | 2014-04-08 | The Boeing Company | Ultra-efficient propulsor with an augmentor fan circumscribing a turbofan |
| JP2011057195A (en) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Hideki Wakabayashi | Wing with high lift |
| CZ303326B6 (en) | 2009-10-08 | 2012-08-01 | Janda@Zdenek | Blower-powered aircraft |
| FR2953808B1 (en) | 2009-12-11 | 2016-09-09 | li jing Chen | AN AIRCRAFT WHOSE PUSH-WEIGHT RATIO IS LESS THAN 1 ARRIVES TO TAKE OFF AND VERTICALLY LAND |
| FR2954275B1 (en) | 2009-12-22 | 2012-01-13 | Astrium Sas | ULTRA-RAPID AIR VEHICLE AND ASSOCIATED AIR LOCOMOTION METHOD |
| US8408488B2 (en) | 2010-01-04 | 2013-04-02 | Glenn Leaver | Safety flier—a parachute-glider air-vehicle with vertical take-off and landing capability |
| RU2010104373A (en) | 2010-02-08 | 2011-08-20 | Александр Иосифович Филимонов (RU) | AIRPLANE AIRPLANE WITH AEROSTATIC UNLOADING |
| GB201002642D0 (en) | 2010-02-16 | 2010-03-31 | Beachy Head Michael A | Engine for thrust and or shaft output |
| US8566000B2 (en) | 2010-02-23 | 2013-10-22 | Williams International Co., L.L.C. | System and method for controlling a single-spool turboshaft engine |
| DE102010010128A1 (en) * | 2010-03-04 | 2011-09-08 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Aircraft engine with optimized oil heat exchanger |
| GB2478570B (en) | 2010-03-11 | 2012-02-15 | Edward Philip Ian Whittaker | Apparatus for modifying fluid flows over an aerodynamic surface |
| US8544797B2 (en) | 2010-03-29 | 2013-10-01 | Dale Clifford Kramer | Cargo carrying air vehicle |
| US20110240804A1 (en) | 2010-04-01 | 2011-10-06 | Nikolaos Kehayas | Integrated aircraft |
| WO2011140551A1 (en) | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Ohio University | Multi-modal vehicle |
| US8505846B1 (en) | 2010-05-11 | 2013-08-13 | II Stanley Gordon Sanders | Vertical takeoff and landing aircraft |
| FR2962713A1 (en) | 2010-07-13 | 2012-01-20 | Eurocopter France | METHOD AND AIRCRAFT PROVIDED WITH A BACK-UP ROTOR |
| US8367993B2 (en) | 2010-07-16 | 2013-02-05 | Raytheon Company | Aerodynamic flight termination system and method |
| US8495879B2 (en) | 2010-07-16 | 2013-07-30 | Winston Grace | Compressed air vehicle having enhanced performance through use of magnus effect |
| US9016616B2 (en) | 2010-07-26 | 2015-04-28 | Hiroshi Kawaguchi | Flying object |
| US8573541B2 (en) | 2010-09-13 | 2013-11-05 | John Sullivan | Wavy airfoil |
| US9702254B2 (en) | 2010-09-14 | 2017-07-11 | Manuel M. Saiz | Lift propulsion and stabilizing system and procedure for vertical take-off and landing aircraft |
| US8561935B2 (en) | 2010-09-17 | 2013-10-22 | Karl F. Milde, Jr. | STOL and/or VTOL aircraft |
| US20130186059A1 (en) | 2010-09-30 | 2013-07-25 | General Electric Company | Dual fuel aircraft system and method for operating same |
| US8876038B2 (en) | 2010-10-05 | 2014-11-04 | Urban Aeronautics Ltd. | Ducted fan for VTOL vehicles with system and method to reduce roll moments |
| RO126028B1 (en) | 2010-10-08 | 2013-11-29 | Octavian Preotu | Aerohydrodynamic body with low head resistance and enhanced coanda effect |
| US20120128493A1 (en) | 2010-11-19 | 2012-05-24 | Shelley Rudolph Allen | Hybrid free-air gas turbine engine |
| US9212625B2 (en) | 2010-11-19 | 2015-12-15 | Rudolph Allen SHELLEY | Hybrid gas turbine propulsion system |
| US9261019B2 (en) | 2010-12-30 | 2016-02-16 | Rolls-Royce North American Technologies, Inc. | Variable cycle gas turbine engine |
| CN201923320U (en) | 2011-01-13 | 2011-08-10 | 杨苡 | Twin-engine vertical take-off and landing fixed-wing unmanned aerial vehicle |
| US8910482B2 (en) | 2011-02-02 | 2014-12-16 | The Boeing Company | Aircraft engine nozzle |
| US9527596B1 (en) | 2011-03-01 | 2016-12-27 | Richard D. Adams | Remote controlled aerial reconnaissance vehicle |
| US9033281B1 (en) | 2011-03-01 | 2015-05-19 | Richard D. Adams | Remote controlled aerial reconnaissance vehicle |
| CN102167163A (en) | 2011-03-25 | 2011-08-31 | 北京航空航天大学 | Synthetic jet circulation control method for increasing wing lifting force |
| US8910464B2 (en) | 2011-04-26 | 2014-12-16 | Lockheed Martin Corporation | Lift fan spherical thrust vectoring nozzle |
| NL2007124C2 (en) | 2011-07-15 | 2013-02-12 | Cor Leep | Economical jet propulsion principle. |
| USD665333S1 (en) | 2011-08-16 | 2012-08-14 | Garreau Oliver | VTOL aircraft |
| RO128283A2 (en) | 2011-09-13 | 2013-04-30 | Octavian Preotu | Method and device with multiple interconnected slots for the control of flow on the upper side wing |
| RO128282A2 (en) | 2011-09-13 | 2013-04-30 | Octavian Preotu | Method and device with multiple independent slots for flow control on the upper side wing |
| US20130068879A1 (en) | 2011-09-15 | 2013-03-21 | Hokan Colting | Wing-in-ground effect vessel |
| DE102011082888B4 (en) | 2011-09-16 | 2016-01-07 | Airbus Defence and Space GmbH | Lifting flap arrangement, wings and aircraft |
| US20130087632A1 (en) | 2011-10-11 | 2013-04-11 | Patrick Germain | Gas turbine engine exhaust ejector nozzle with de-swirl cascade |
| CN103057703A (en) | 2011-10-18 | 2013-04-24 | 顾惠群 | Dual-rotor coaxial helicopter with wing-shaped rotors |
| US20130105635A1 (en) | 2011-10-31 | 2013-05-02 | King Abdullah II Design and Development Bureau | Quad tilt rotor vertical take off and landing (vtol) unmanned aerial vehicle (uav) with 45 degree rotors |
| US8931729B2 (en) | 2011-10-31 | 2015-01-13 | King Abdullah II Design and Development Bureau | Sided performance coaxial vertical takeoff and landing (VTOL) UAV and pitch stability technique using oblique active tilting (OAT) |
| FR2982236B1 (en) | 2011-11-03 | 2014-06-27 | Snecma | HOOK PYLONE FOR TURBOMACHINE |
| GB201120256D0 (en) * | 2011-11-24 | 2012-01-04 | Rolls Royce Plc | An aircraft |
| US20130134264A1 (en) | 2011-11-28 | 2013-05-30 | Carter Aviation Technologies, Llc | Electric Motor Powered Rotor Drive for Slowed Rotor Winged Aircraft |
| FR2983171B1 (en) | 2011-11-30 | 2014-03-21 | Eurocopter France | ANTI-TORQUE DEVICE WITH LONGITUDINAL PUSH FOR A GIRAVION |
| DE102011120855B4 (en) | 2011-12-13 | 2016-01-14 | Airbus Defence and Space GmbH | Thrust vector control |
| DE102011122071B4 (en) | 2011-12-22 | 2013-10-31 | Eads Deutschland Gmbh | Stirling engine with flapping wing for an emission-free aircraft |
| IL217501A (en) | 2012-01-12 | 2017-09-28 | Israel Aerospace Ind Ltd | System and method for maneuvering of an air vehicle |
| CN102444500A (en) | 2012-01-17 | 2012-05-09 | 罗国沛 | Hypersonic accelerator engine and application method |
| CN102556345B (en) | 2012-01-18 | 2016-04-13 | 朱晓义 | Aircraft power plant |
| FR2986275B1 (en) * | 2012-02-01 | 2016-07-01 | Turbomeca | GAS TURBINE EXHAUST GAS EJECTION METHOD AND OPTIMIZED CONFIGURATION EXHAUST ASSEMBLY |
| DE102012002067A1 (en) | 2012-02-03 | 2013-08-08 | Eads Deutschland Gmbh | Air-to-ground monitoring and / or control system and method for airborne inspection and / or control of offshore or offshore objects |
| US20130206921A1 (en) | 2012-02-15 | 2013-08-15 | Aurora Flight Sciences Corporation | System, apparatus and method for long endurance vertical takeoff and landing vehicle |
| FR2987821B1 (en) | 2012-03-09 | 2014-03-28 | Airbus Operations Sas | METHOD AND DEVICE FOR IMPROVING LATERAL CONTROL ON THE GROUND OF AN AIRCRAFT DURING A TAKEOVER. |
| CN202508281U (en) | 2012-03-12 | 2012-10-31 | 北京工业大学 | Flying device using coanda effect to generate horizontal power |
| CN202499129U (en) | 2012-03-23 | 2012-10-24 | 麻瑞 | Air cushion ship for rodeo |
| US9120559B2 (en) | 2012-04-18 | 2015-09-01 | Hamilton Sundstrand Corporation | Propeller blade pitch actuation system |
| CA2776121A1 (en) | 2012-04-30 | 2013-10-30 | Gaonjur Rajesh | Coaxial rotor/wing aircraft |
| US20130298540A1 (en) | 2012-05-08 | 2013-11-14 | Essam Tawfik Marcus | Closed-cycle hydro-jet thruster |
| BG111231A (en) | 2012-06-07 | 2013-12-31 | КРЪСТЕВ ИванKrustev Ivan | Road aircraft |
| US20130327014A1 (en) | 2012-06-12 | 2013-12-12 | Djamal Moulebhar | Devices and Methods to Optimize Aircraft Power Plant and Aircraft Operations |
| US9341075B2 (en) | 2012-06-25 | 2016-05-17 | United Technologies Corporation | Pre-turbine engine case variable area mixing plane |
| RU2500578C1 (en) | 2012-07-02 | 2013-12-10 | Сергей Николаевич ПАВЛОВ | Rotary-wing aircraft |
| EP2690012A1 (en) | 2012-07-27 | 2014-01-29 | Eurocopter Deutschland GmbH | Semi-convertible rotorcraft |
| CN102765481A (en) | 2012-08-08 | 2012-11-07 | 南昌航空大学 | Air-breathing lifting body aircraft |
| US8950383B2 (en) | 2012-08-27 | 2015-02-10 | Cummins Intellectual Property, Inc. | Gaseous fuel mixer for internal combustion engine |
| RU2518143C2 (en) | 2012-09-04 | 2014-06-10 | Юрий Сергеевич Воронков | Vertical take-off and landing aircraft |
| IL222053A (en) | 2012-09-23 | 2016-11-30 | Israel Aerospace Ind Ltd | System, method and computer program product for maneuvering an air vehicle |
| US20140084114A1 (en) | 2012-09-25 | 2014-03-27 | Ingo Valentin | VTOL Aircraft with Propeller tiltable around two Axes and a retractable Rotor |
| RU2507122C1 (en) | 2012-10-08 | 2014-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Адванс Аэро МАИ" | Aircraft |
| WO2014062097A1 (en) | 2012-10-16 | 2014-04-24 | Razroev Eldar Ali Ogly | Convertiplane (variants) |
| US20140103159A1 (en) | 2012-10-17 | 2014-04-17 | Wayne Curtis Bert | Tunnel wing system for lift, altitude flight, and ground effect flight |
| WO2014074144A1 (en) | 2012-11-12 | 2014-05-15 | United Technologies Corporation | Clocked thrust reversers |
| WO2014074143A1 (en) | 2012-11-12 | 2014-05-15 | United Technologies Corporation | Aircraft with forward sweeping t-tail |
| WO2014074146A1 (en) | 2012-11-12 | 2014-05-15 | United Technologies Corporation | Box wing with angled gas turbine engine cores |
| GB2508023A (en) * | 2012-11-14 | 2014-05-21 | Jon Otegui Van Leeuw | Aerofoil with leading edge cavity for blowing air |
| US9714082B2 (en) | 2012-11-29 | 2017-07-25 | The Boeing Company | Methods and apparatus for robust lift generation |
| US9108725B1 (en) | 2012-11-29 | 2015-08-18 | The Boeing Company | Method and apparatus for robust lift generation |
| EP2738091B1 (en) | 2012-11-30 | 2015-07-22 | AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH | Vertical take-off and landing (VTOL) aerial vehicle and method of operating such a VTOL aerial vehicle |
| RU2531432C2 (en) | 2012-12-04 | 2014-10-20 | Александр Владимирович Амброжевич | Development of vtol aircraft drive forces and aircraft to this end |
| US9085355B2 (en) | 2012-12-07 | 2015-07-21 | Delorean Aerospace, Llc | Vertical takeoff and landing aircraft |
| CN102991669B (en) | 2012-12-12 | 2014-12-03 | 北京理工大学 | Aircraft fluidic thrust vector control system |
| CN103057694A (en) | 2013-01-04 | 2013-04-24 | 北京航空航天大学 | Open type control surface for Coanda effect aircraft |
| US9156564B2 (en) | 2013-01-22 | 2015-10-13 | Exhaustless, Inc. | Airport capacity from takeoff assist |
| CA2899238A1 (en) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | Peter Ireland | Energy efficiency improvements for turbomachinery |
| US20170300051A1 (en) | 2013-02-06 | 2017-10-19 | Dylan T X Zhou | Amphibious vertical take off and landing unmanned device with AI data processing apparatus |
| US20170073070A1 (en) | 2013-02-06 | 2017-03-16 | Zhou Tian Xing | Amphibious vertical takeoff and landing unmanned device with artificial intelligence (AI) and method and system for managing a crisis environment and controlling one or more targets |
| US9079663B2 (en) | 2013-02-27 | 2015-07-14 | Northrop Grumman Systems Corporation | Canard-locked oblique wing aircraft |
| US9540113B2 (en) | 2013-03-11 | 2017-01-10 | United Technologies Corporation | De-couple geared turbo-fan engine and aircraft |
| US20140263831A1 (en) | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Lawrence C. Mitchell, Jr. | Cross-wing Twin-Fuselage Aircraft |
| US20160061145A1 (en) | 2013-04-03 | 2016-03-03 | Rajan Kumar | Hybrid Flow Control Method |
| CN103192989B (en) | 2013-04-08 | 2016-08-24 | 孙亮 | Land ground effect vehicle |
| US20140312177A1 (en) | 2013-04-18 | 2014-10-23 | Rajesh Gaonjur | Coaxial rotor/wing aircraft |
| US9587585B1 (en) | 2013-04-30 | 2017-03-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Augmented propulsion system with boundary layer suction and wake blowing |
| EP3653499B1 (en) | 2013-05-03 | 2023-10-18 | AeroVironment, Inc. | Vertical takeoff and landing (vtol) air vehicle |
| TWI504538B (en) | 2013-05-31 | 2015-10-21 | Nat Applied Res Laboratories | Dual-vortical-flow hybrid rocket engine |
| ITTO20130495A1 (en) | 2013-06-14 | 2014-12-15 | Nimbus S R L | AIRCRAFT WITH A COANDA EFFECT PROPULSIVE SYSTEM |
| FR3006992B1 (en) | 2013-06-18 | 2015-07-24 | Eurocopter France | AIRCRAFT HEATING SYSTEM WITH AN AIRCRAFT HAVING AN ANNULAR HEAT EXCHANGER AROUND THE EXHAUST PIPE |
| CN103419933B (en) | 2013-07-24 | 2016-12-28 | 南京航空航天大学 | Based on wing layout vertically taking off and landing flyer before and after high lift device |
| CN103395491B (en) | 2013-08-07 | 2015-12-02 | 龙川 | Shrouded propeller system of can cracking and use the hovercar of this system |
| KR101513661B1 (en) | 2013-08-08 | 2015-04-20 | 한국항공대학교산학협력단 | hybrid thrust vector control system |
| UA94184U (en) | 2013-08-21 | 2014-11-10 | Національний Авіаційний Університет | Unmanned convertiplane |
| US10315758B2 (en) | 2013-08-23 | 2019-06-11 | Martin Leon Adam | Omni-directional thrust vectoring propulsor |
| RU2532009C1 (en) | 2013-08-26 | 2014-10-27 | Андрей Федорович Авраменко | Aircraft |
| US9428257B2 (en) | 2013-09-18 | 2016-08-30 | William Edmund Nelson | Extended endurance air vehicle |
| CN203593159U (en) * | 2013-09-29 | 2014-05-14 | 国网山西省电力公司太原供电公司 | Multi-purpose unmanned aerial vehicle |
| US9776710B2 (en) | 2013-10-02 | 2017-10-03 | John Hincks Duke | Wingtip vortex drag reduction method using backwash convergence |
| US9187175B1 (en) | 2013-10-31 | 2015-11-17 | Franklin Y. K. Chen | Flying-wing and VTOL flying-wing aircraft |
| US9777698B2 (en) | 2013-11-12 | 2017-10-03 | Daniel Keith Schlak | Multiple motor gas turbine engine system with auxiliary gas utilization |
| KR20150055202A (en) | 2013-11-12 | 2015-05-21 | 성균관대학교산학협력단 | Unmanned aerial wehicle |
| CN103612751B (en) | 2013-11-18 | 2015-12-09 | 岑溪市东正新泵业贸易有限公司 | Air amplification type aircraft propulsion device |
| RU2626773C1 (en) | 2013-12-16 | 2017-08-01 | Чепик Александр Ануфриевич | Combined aircraft wing |
| EP3086999A1 (en) * | 2013-12-23 | 2016-11-02 | Hydro Blaster Impeller ApS | Marine propulsion unit |
| USD724001S1 (en) | 2013-12-27 | 2015-03-10 | Elytron Aircraft LLC | Joined-wing tilt-wing aircraft |
| EP2899118B1 (en) | 2014-01-27 | 2019-01-16 | AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH | Rotorcraft with a fuselage and at least one main rotor |
| US20150226086A1 (en) | 2014-02-03 | 2015-08-13 | Devin Glenn Samuelson | Rotational ducted fan (rdf) propulsion system |
| RU2563921C1 (en) | 2014-03-03 | 2015-09-27 | Андрей Зелимханович Парастаев | Rotorcraft with vertical takeoff |
| RU2568234C2 (en) | 2014-04-04 | 2015-11-10 | Михаил Николаевич Колеватов | Hybrid airborne vehicle |
| EP3263454B1 (en) | 2014-04-17 | 2018-09-26 | Li Jing Chen | Vtol aircraft with a thrust-to-weight ratio smaller than 0.1 |
| AU2015203190A1 (en) | 2014-06-12 | 2016-01-07 | Prospect Silver Limited | A system for controlled vertical movement of an aircraft |
| US9771151B2 (en) | 2014-06-20 | 2017-09-26 | RJ Helicopter Corporation | Reaction drive helicopter with circulation control |
| US9499266B1 (en) | 2014-06-24 | 2016-11-22 | Elytron Aircraft LLC | Five-wing aircraft to permit smooth transitions between vertical and horizontal flight |
| US9767701B2 (en) | 2014-06-26 | 2017-09-19 | Amazon Technologies, Inc. | Ground effect based surface sensing in automated aerial vehicles |
| CN104129500A (en) | 2014-07-02 | 2014-11-05 | 张力 | Fixed-wing-type vertical rising and landing flight method |
| GB201412188D0 (en) | 2014-07-09 | 2014-08-20 | Rolls Royce Plc | Two-part gas turbine engine |
| US9751597B1 (en) | 2014-07-15 | 2017-09-05 | Lockheed Martin Corporation | Unmanned fluid-propelled aerial vehicle |
| FR3024249B1 (en) | 2014-07-24 | 2021-04-30 | Airbus Operations Sas | METHOD AND SYSTEM FOR CONTROL OF THE FLIGHT OF AN AIRCRAFT. |
| US9845152B2 (en) | 2014-08-11 | 2017-12-19 | Dusan Milivoi Stan | Apparatus and method for providing control and augmenting thrust at reduced speed and ensuring reduced drag at increased speed |
| US9533768B2 (en) | 2014-08-12 | 2017-01-03 | The Boeing Company | Aircraft engine mounting system |
| US10822076B2 (en) | 2014-10-01 | 2020-11-03 | Sikorsky Aircraft Corporation | Dual rotor, rotary wing aircraft |
| US20170283046A1 (en) | 2014-10-01 | 2017-10-05 | Sikorsky Aircraft Corporation | Sealed hub and shaft fairing for rotary wing aircraft |
| US20170267338A1 (en) | 2014-10-01 | 2017-09-21 | Sikorsky Aircraft Corporation | Acoustic signature variation of aircraft utilizing a clutch |
| IL235072B (en) | 2014-10-07 | 2019-09-26 | Abramov Danny | Landing method and system for air vehicles |
| US20160101852A1 (en) | 2014-10-09 | 2016-04-14 | Yun Jiang | Annular ducted lift fan VTOL aircraft |
| US20160101853A1 (en) | 2014-10-10 | 2016-04-14 | David Wayne Toppenberg | Vertical take off and landing aircraft |
| EP3009345A1 (en) | 2014-10-14 | 2016-04-20 | Airbus Operations GmbH | An aircraft |
| CN106794899B (en) | 2014-10-14 | 2019-07-05 | 特温技术公司 | Flight equipment |
| US9266609B1 (en) | 2014-10-20 | 2016-02-23 | Insitu, Inc | Dual mode flight vehicle |
| CN104401480A (en) | 2014-11-06 | 2015-03-11 | 南京航空航天大学 | Ducted tilt aircraft |
| WO2016078537A1 (en) | 2014-11-17 | 2016-05-26 | 朱晓义 | Power device and automobile engine |
| US10379544B2 (en) | 2014-11-25 | 2019-08-13 | Sikorsky Aircraft Corporation | Flight control system for a rotary wing aircraft |
| EP3031720B1 (en) | 2014-12-09 | 2019-07-24 | Sikorsky Aircraft Corporation | Guide vanes for a pusher propeller for rotary wing aircraft |
| US9586683B1 (en) | 2014-12-22 | 2017-03-07 | Amazon Technologies, Inc. | Transitioning an unmanned aerial vehicle to horizontal flight |
| JP5857293B1 (en) | 2015-01-05 | 2016-02-10 | 正裕 井尻 | Supercharger for internal combustion engine |
| US20160208742A1 (en) | 2015-01-17 | 2016-07-21 | John Bradley Pande | DiscThruster, pressure thrust based aircraft engine |
| WO2016126231A1 (en) | 2015-02-02 | 2016-08-11 | Samuelson Devin G | Rotational ducted fan (rdf) propulsion system |
| FR3032425A1 (en) | 2015-02-06 | 2016-08-12 | Univ Tech De Compiegne - Utc | AERIAL ROBOT AND METHOD FOR CATAPULATING AN AIR ROBOT |
| DE102015001704B4 (en) | 2015-02-13 | 2017-04-13 | Airbus Defence and Space GmbH | Vertical launching aircraft |
| US9751614B1 (en) | 2015-02-20 | 2017-09-05 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa | Aeroelastic wing shaping using distributed propulsion |
| US10077108B2 (en) | 2015-03-02 | 2018-09-18 | Sikorsky Aircraft Corporation | Vertical take-off and landing (VTOL) aircraft with exhaust deflector |
| US10370100B2 (en) | 2015-03-24 | 2019-08-06 | United States Of America As Represented By The Administrator Of Nasa | Aerodynamically actuated thrust vectoring devices |
| JP6506069B2 (en) | 2015-03-27 | 2019-04-24 | 株式会社Subaru | Aircraft thrust deflection device and aircraft thrust deflection method |
| WO2016110756A1 (en) | 2015-03-29 | 2016-07-14 | Milani Kazem | Vtol aircraft with tiltable propellers |
| CN204623838U (en) | 2015-04-21 | 2015-09-09 | 南京航空航天大学 | A kind of duct rotor craft |
| CN104816823A (en) | 2015-04-21 | 2015-08-05 | 南京航空航天大学 | Duct rotary wing aircraft |
| FR3036144B1 (en) | 2015-05-11 | 2019-03-22 | Safran Aircraft Engines | TURBOMACHINE PROPELLER |
| FR3036140B1 (en) | 2015-05-11 | 2019-11-15 | Safran Aircraft Engines | AIRCRAFT TURBOMACHINE WITH COANDA EFFECT |
| GB201508138D0 (en) | 2015-05-13 | 2015-06-24 | Rolls Royce Plc | Aircraft |
| DE102015006511A1 (en) | 2015-05-26 | 2016-12-01 | Airbus Defence and Space GmbH | Vertical launching aircraft |
| US9714090B2 (en) | 2015-06-12 | 2017-07-25 | Sunlight Photonics Inc. | Aircraft for vertical take-off and landing |
| US9541924B2 (en) | 2015-06-12 | 2017-01-10 | Sunlight Photonics Inc. | Methods and apparatus for distributed airborne transportation system |
| US20160376003A1 (en) | 2015-06-26 | 2016-12-29 | Yuri Feldman | Aircraft |
| KR101660759B1 (en) | 2015-06-29 | 2016-09-28 | 한국항공대학교산학협력단 | Thrust-vectoring control apparatus using side plate |
| US9789768B1 (en) | 2015-07-06 | 2017-10-17 | Wendel Clifford Meier | Full-segregated thrust hybrid propulsion for airplanes |
| US10059442B2 (en) | 2015-07-10 | 2018-08-28 | Zenon Dragan | Vertical takeoff and landing unmanned aircraft system |
| FR3038882B1 (en) | 2015-07-16 | 2018-03-23 | Airbus Helicopters | COMBINED AIRCRAFT PROVIDED WITH AN ADDITIONAL ANTICOUPLE DEVICE |
| CN105059542B (en) | 2015-08-10 | 2017-09-19 | 成都纵横自动化技术有限公司 | A kind of fixation chord endurance aircraft of VTOL |
| CN108327893A (en) | 2015-08-14 | 2018-07-27 | 乌鲁木齐九品芝麻信息科技有限公司 | Jet-propelled wing flap lift-rising connection wing system and its aircraft |
| US9964960B2 (en) | 2015-08-19 | 2018-05-08 | Sikorsky Aircraft Corporation | Hover attitude trim for vehicle |
| US9889924B2 (en) * | 2015-08-24 | 2018-02-13 | The Boeing Company | Multi-directional control using upper surface blowing systems |
| US10501197B2 (en) | 2015-09-02 | 2019-12-10 | Jetoptera, Inc. | Fluidic propulsive system |
| US20170159565A1 (en) | 2015-12-04 | 2017-06-08 | Jetoptera, Inc. | Micro-turbine gas generator and propulsive system |
| US20170283080A1 (en) | 2015-09-02 | 2017-10-05 | Jetoptera, Inc. | Winglet ejector configurations |
| US10464668B2 (en) | 2015-09-02 | 2019-11-05 | Jetoptera, Inc. | Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles |
| US9815552B1 (en) | 2015-09-21 | 2017-11-14 | Amazon Technologies, Inc. | Unmanned aerial vehicle with center mounted fuselage and closed wing |
| US20170089298A1 (en) | 2015-09-28 | 2017-03-30 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Deployment mechanism for inflatable surface-increasing features for gas turbine engine |
| US10569857B2 (en) | 2015-10-07 | 2020-02-25 | Carbon Flyer LLC | Aircraft body and method of making the same |
| EP3162701A1 (en) | 2015-10-30 | 2017-05-03 | BAE Systems PLC | Air vehicle and method and apparatus for control thereof |
| KR101784372B1 (en) | 2015-11-26 | 2017-10-11 | 주식회사 네스앤텍 | Multicopter with propelling roter |
| KR101766879B1 (en) | 2015-11-30 | 2017-08-10 | (주)제이비드론코리아 | Auxiliary Flight Unit for Drone, and Drone using thereof |
| RO131966B1 (en) | 2015-12-18 | 2022-11-29 | Răzvan Sabie | Aircraft with vertical takeoff and landing and process for operating the same |
| US10099793B2 (en) | 2016-01-01 | 2018-10-16 | David G. Ullman | Distributed electric ducted fan wing |
| US20170197700A1 (en) | 2016-01-11 | 2017-07-13 | Northrop Grumman Systems Corporation | Electric distributed propulsion and high lift system |
| CN105460215A (en) | 2016-01-13 | 2016-04-06 | 绵阳空天科技有限公司 | Fixed-wing air vehicle achieving vertical or short-distance take-off and landing |
| US10926874B2 (en) | 2016-01-15 | 2021-02-23 | Aurora Flight Sciences Corporation | Hybrid propulsion vertical take-off and landing aircraft |
| KR101646736B1 (en) | 2016-01-25 | 2016-08-08 | 주식회사 케바드론 | Joined wing type unmanned aircraft |
| WO2017132515A2 (en) | 2016-01-27 | 2017-08-03 | Brent Harper | Almost lighter than air vehicle |
| CN106043685B (en) | 2016-01-27 | 2018-09-11 | 北京航空航天大学 | Double-vector propulsion propeller rotor wing/fixed wing combined type vertical take-off and landing aircraft |
| KR20170090936A (en) | 2016-01-29 | 2017-08-08 | 한국과학기술원 | Propellant activative device and flight vehicle having the same |
| US20170233081A1 (en) | 2016-02-13 | 2017-08-17 | Ge Aviation Systems Llc | Method and aircraft for providing bleed air to an environmental control system |
| CN105649775B (en) | 2016-03-04 | 2017-06-23 | 王力丰 | With system and method, aircraft that compressed air is force source |
| CA3015861A1 (en) | 2016-03-10 | 2017-09-14 | Yoav Netzer | Convertible rotor aircraft |
| ES2906820T3 (en) | 2016-03-11 | 2022-04-20 | Jetoptera Inc | Configuration for vertical takeoff and landing system for aerial vehicles |
| ITUA20161595A1 (en) | 2016-03-15 | 2017-09-15 | Navis S R L | Vertical take-off aircraft with revolving wings and electric motors |
| RU2629475C1 (en) | 2016-03-15 | 2017-08-29 | Дмитрий Сергеевич Дуров | High-speed turbofan combined helicopter |
| US9840324B2 (en) | 2016-03-28 | 2017-12-12 | Amazon Technologies, Inc. | Selectively thrusting propulsion units for aerial vehicles |
| US9663236B1 (en) | 2016-03-28 | 2017-05-30 | Amazon Technologies, Inc. | Selectively thrusting propulsion units for aerial vehicles |
| US20170283048A1 (en) | 2016-03-29 | 2017-10-05 | Amazon Technologies, Inc. | Convertable lifting propeller for unmanned aerial vehicle |
| US10669026B2 (en) | 2016-04-01 | 2020-06-02 | Albert Aguilar | Lift cell modules and lift pods |
| CN205633041U (en) | 2016-04-06 | 2016-10-12 | 南京航空航天大学 | Changeable aircraft of overall arrangement between rotor and stationary vane |
| CN105667781A (en) | 2016-04-06 | 2016-06-15 | 南京航空航天大学 | Aircraft capable of changing layout between rotor wing and fixed wing |
| RU2617014C1 (en) | 2016-04-11 | 2017-04-19 | Светослав Владимирович Занегин | Aircraft |
| US9840339B1 (en) | 2016-04-26 | 2017-12-12 | Amazon Technologies, Inc. | Sensors embedded within aerial vehicle control surfaces |
| RU2651947C2 (en) | 2016-05-04 | 2018-04-24 | Борис Никифорович Сушенцев | Jet aircraft with shortened or vertical take-off and landing (options) |
| CA2967221C (en) | 2016-05-13 | 2021-08-24 | Bell Helicopter Textron Inc. | Forward folding rotor blades |
| CA2967228C (en) | 2016-05-13 | 2020-08-25 | Bell Helicopter Textron Inc. | Vertical take off and landing closed wing aircraft |
| CA2967402C (en) | 2016-05-13 | 2021-01-26 | Bell Helicopter Textron Inc. | Distributed propulsion |
| RU2636826C1 (en) | 2016-05-17 | 2017-11-28 | Дмитрий Сергеевич Дуров | High-speed helicopter with crossed screws |
| DK3464064T3 (en) | 2016-06-03 | 2022-12-19 | Aerovironment Inc | Vertical take-off and landing (VTOL) winged aircraft with complementary, angled rotors |
| RU2627965C1 (en) | 2016-06-28 | 2017-08-14 | Дмитрий Сергеевич Дуров | High-speed amphibious rotorcraft |
| CN206265280U (en) | 2016-11-29 | 2017-06-20 | 北京航空航天大学 | A kind of dirigible without rudder face structure |
| RU171505U1 (en) | 2017-02-07 | 2017-06-02 | Юрий Иванович Безруков | VERTICAL TAKEOFF AND LANDING PLANE |
| CN106938701A (en) | 2017-02-20 | 2017-07-11 | 西安爱生技术集团公司 | It is a kind of can VTOL the rotor canard configuration aircraft of tailstock formula four |
| CN106864746A (en) | 2017-02-20 | 2017-06-20 | 西安爱生技术集团公司 | It is a kind of can VTOL the rotor canard configuration aircraft of tailstock formula three |
| RU174731U1 (en) | 2017-03-07 | 2017-10-30 | Борис Яковлевич Тузов | HYBRID SCREEN |
| CN106828915B (en) | 2017-03-15 | 2023-02-28 | 西北工业大学 | A control method for a high-speed aircraft capable of vertical take-off and landing with tilting propellers |
| CN107364571A (en) | 2017-07-26 | 2017-11-21 | 吴其兵 | A kind of helicopter |
| WO2017178899A2 (en) | 2017-07-27 | 2017-10-19 | Wasfi Alshdaifat | Multiple task aerocarrier |
| CN107401956B (en) | 2017-08-09 | 2020-07-07 | 南京航空航天大学 | Amphibious Cruise Missile Based on Throat Offset Aerodynamic Vectoring Nozzle and Its Attitude Control Method |
| US11144070B1 (en) * | 2020-07-28 | 2021-10-12 | Chip West Erwin | Short take off and land aircraft |
-
2016
- 2016-07-27 US US15/221,389 patent/US10501197B2/en active Active
- 2016-07-27 KR KR1020187008414A patent/KR102668106B1/en active Active
- 2016-07-27 ES ES16855889T patent/ES2964957T3/en active Active
- 2016-07-27 CN CN201680059195.4A patent/CN108137150B/en active Active
- 2016-07-27 JP JP2018531294A patent/JP6885610B2/en active Active
- 2016-07-27 CA CA2996285A patent/CA2996285C/en active Active
- 2016-07-27 EP EP23195562.6A patent/EP4306789A3/en active Pending
- 2016-07-27 KR KR1020187007764A patent/KR102586347B1/en active Active
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